DE4022897A1 - Verfahren zum abdichten von deponien oder anderen kontaminierten bereichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten von De­ ponien oder anderen kontaminierten Bereichen.

Schadstoffhaltige Deponien, Altlasten wie insbesondere kon­ taminierte Böden und dergleichen stellen immer häufiger eine beträchtliche Gefährdung der Umgebung sowie des Grund­ wassers dar. Ein sofortiger Abtrag des kontaminierten Be­ reiches zur anschließenden Sanierung ist nicht in jedem Falle möglich. Andererseits ist oft auch eine Sanierung vor Ort geboten. So ist zum Beispiel der Transport durch leicht flüchtige Schadstoffe kontaminierter Böden äußerst problematisch. Schließlich ist bei bestimmten Kontaminie­ rungsarten eine Sanierung von vornherein nicht ohne wei­ teres möglich.

In all diesen Fällen ist es demnach üblich, die kontami­ nierten Bereiche teilweise oder ganz abzudichten bzw. ein­ zukapseln. Dies kann eine erste vorläufige, oder auch eine längerfristige bzw. endgültige Maßnahme sein.

Insbesondere die Herstellung einer Sohlabdichtung unterhalb des kontaminierten Bereiches ist nun aber relativ problema­ tisch. Für eine solche Abdichtung des nicht abgetragenen kontaminierten Bereiches wurden komplizierte Verfahren ent­ wickelt. So werden z. B. unterhalb der Deponie bzw. dem kon­ taminierten Erdboden Horizontalbohrungen eingebracht und anschließend Dichtmaterial verpreßt. Häufig werden auch un­ terhalb des kontaminierten Bereichs gelegene Tunnelsysteme im Tunnelbauverfahren angelegt. Schließlich werden auch Ro­ boter als Wühlmäuse zum Einbau von Dichtungsbahnen einge­ setzt. Diese bekannten Verfahren sind jedoch äußerst auf­ wendig und entsprechend kostspielig.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, vertikale Löcher bis unter den Deponiekörper zu bohren und unterhalb der Deponie Dichtmittel zu verpressen. Dieses Verfahren ist jedoch mit erheblichen Unsicherheiten behaftet, da im allgemeinen eine einwandfreie Dichtwirkung in Verbindung mit dem Erdboden nicht gegeben ist.

Ziel der Erfindung ist es, das eingangs genannte Verfahren zum Abdichten von Deponien oder anderen kontaminierten Be­ reichen derart weiterzubilden, daß eine einwandfreie, zu­ verlässige sowie langlebige Dichtwirkung erzielt wird und das Verfahren dennoch besonders einfach und kostengünstig durchführbar ist.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß seitlich des abzudichtenden Bereiches und/oder durch diesen hindurch wenigstens eine allgemein vertikale Bohrung einge­ bracht wird, daß in diese Bohrung Sprengstoff eingeführt und dort zur Erzeugung wenigstens eines seitlich bzw. un­ terhalb des abzudichtenden Bereiches gelegenen Hohlraumes gezündet wird, und daß in den derart gebildeten Hohlraum Dichtungsmittel eingebracht werden.

Aufgrund dieses Verfahrens ist es mit einfachsten Mitteln möglich, eine äußerst zuverlässige und langlebige Abdich­ tung herzustellen, welche auch bei einer stärkeren Kontami­ nation den erforderlichen Schutz insbesondere vor einer Verseuchung des Grundwassers liefert. Einerseits wird mit der Zündung des jeweiligen Sprengstoffes erreicht, daß sich das Erdreich im an den entstehenden Hohlraum angrenzenden Bereich verdichtet, wodurch die Durchlässigkeit des Erd­ reichs bereits verringert wird. Andererseits bildet der je­ weiliger Hohlraum gleichzeitig eine Aufnahme für das Dicht­ mittel.

Vorzugsweise wird ein verpreßbares Dichtungsmittel verwen­ det und dieses in den Hohlraum verpreßt, so daß problemlos eine relativ ausgedehnte, zusammenhängende Dichtmasse er­ zielbar ist.

Insbesondere zur Erzeugung einer zumindest im wesentlichen horizontalen Abdichtung des kontaminierten Bereiches ist zweckmäßigerweise vorgesehen, lediglich das untere Ende der Bohrung mit Sprengstoff zu füllen und den Sprengstoff dort zur Erzeugung eines vorzugsweise unterhalb des abzudichten­ den Bereiches gelegenen Hohlraumes zu zünden.

Andererseits kann zur Erzeugung einer zumindest im wesent­ lichen vertikalen Abdichtung die Bohrung vollständig mit Sprengstoff gefüllt werden.

Bevorzugt werden mehrere, horizontal verteilte Vertikalboh­ rungen eingebracht und die Abstände der Bohrungen und damit der Sprengstellen und/oder die jeweiligen Sprengstoffmengen derart gewählt, daß sich die Hohlräume zumindest teilweise überschneiden. Hierdurch wird eine lückenlose, flächen­ deckende Abdichtung erreicht.

Hierbei können die Bohrungen zweckmäßigerweise derart durchgeführt, daß deren Enden im wesentlichen in einer ge­ meinsamen, vorzugsweise horizontalen Fläche unterhalb des abzudichtenden Bereiches liegen, wobei lediglich in die En­ den Sprengstoff eingeführt und dort gezündet wird.

Die unteren Bohrungsenden können auch in einer von der Ho­ rizontalen abweichenden und gegebenenfalls gekrümmten ge­ meinsamen Fläche liegen, um erforderlichenfalls eine Anpas­ sung an eine unterschiedliche Beschaffenheit des unterhalb des kontaminierten Bereichs liegenden Bodens bzw. an unter­ schiedliche Tiefen des kontaminierten Bereichs zu erhalten. Schließlich ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Sohlabdichtung seitlich über zumindest einen Teil der Höhe des kontaminierten Bereichs zu verlängern, so daß zumindest der untere Teil des kontaminierten Bereichs bzw. der Depo­ nie ganz von der erhaltenen Dichtungslage umschlossen ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante ist vorgesehen, daß die vertikalen Bohrungen zur Bildung zumin­ dest zweier jeweils durch mehrere Hohlraumfüllungen gebil­ deter Dichtungslagen mit unterschiedlicher Tiefe in das Erdreich eingebracht werden. Beispielsweise zur Bildung zweier Dichtungslagen wird somit ein Teil der Vertikalboh­ rung mit einer geringeren Tiefe als der andere Teil der Bohrungen eingebracht. Durch die zusätzliche Dichtungslage wird die Zuverlässigkeit der Abdichtung weiter erhöht.

Die Abstände der die Sprengstellen festlegenden Enden der Bohrungen und/oder die jeweiligen Sprengstoffmengen werden vorteilhafterweise so gewählt, daß sich sowohl die neben­ einanderliegenden Hohlräume einer jeweiligen Schicht als auch die übereinanderliegenden Hohlräume unterschiedlicher, benachbarter Schichten überschneiden. Damit wird praktisch eine einheitliche, relativ dicke zusammenhängende Dich­ tungsschicht erzielt.

Als Dichtmaterial können beispielsweise Bentonit oder an­ dere, insbesondere flüssige oder pastöse Dichtungsmittel vorzugsweise auf chemischer Basis verwendet werden. Dabei kommen insbesondere stark quellende Dichtungsmittel in Frage.

Um eine Überprüfung der erhaltenen Abdichtung durchführen zu können, werden vorteilhafterweise Dichtungsmittel ver­ wendet, die mit durch Röntgen- oder andere Meßgeräte er­ faßbaren Reflexionsmaterialen vermischt sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeich­ nung näher erläutert.

Gemäß dieser einzigen Figur ist der Erdboden 10 in einem Bereich 12 durch die Umgebung bzw. das Grundwasser gefähr­ dende Schadstoffe kontaminiert. Bei diesem kontaminierten Bereich 12 kann es sich insbesondere um eine Deponie han­ deln.

Um den kontaminierten Bereich 12 abzudichten bzw. einzukap­ seln, ist es unter anderem erforderlich, eine Sohlabdich­ tung, d. h. eine unterhalb dieses Bereichs 12 gelegene Ab­ dichtung einzubringen. Die seitliche Abdichtung ist im vor­ liegenden Fall der Einfachheit halber nicht dargestellt. Auch eine solche, beispielsweise im wesentlichen vertikale seitliche Abdichtung kann jedoch durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt werden.

Zur Herstellung der unterhalb des kontaminierten Bereichs 12 gelegenen Sohlabdichtung werden mittels eines an einem Traggerät 18 angeordneten Bohrgestänges 16 eine Vielzahl horizontal verteilter Bohrungen 14, 14′ vorzugsweise verti­ kal in das Erdreich 10 eingebracht. Diese vertikalen Boh­ rungen 14, 14′ durchdringen den kontaminierten bzw. abzu­ dichtenden Bereich 12 und enden mit einem jeweiligen Ab­ stand unterhalb dieses Bereiches 12.

Ein Teil 14 der vertikalen Bohrung 14, 14′ ist weniger tief als der andere Teil 14′ dieser Bohrungen in das Erdreich 10 eingebracht. Während die Enden 20 der vertikalen Bohrungen 14 in einer gemeinsamen horizontalen Ebene A liegen, sind die Enden 20′ der vertikalen Bohrungen 14′ in einer tiefer liegenden gemeinsamen Ebene B angeordnet. Dabei ist im we­ sentlichen eine gleiche Anzahl von vertikalen Bohrungen 14 und vertikalen Bohrungen 14′ vorgesehen, wobei für jeden Teil der Bohrungen 14 bzw. 14′ eine gleichmäßige horizon­ tale Verteilung gegeben ist und die unterschiedliche Tiefen aufweisenden Bohrungen 14, 14′ abwechselnd vorgesehen sind.

In das untere Ende 20, 20′ einer jeden vertikalen Bohrung 14 bzw. 14′ wird eine Sprengladung 22 eingebracht und dort gezündet. Hierbei ist der Abstand zum kontaminierten Be­ reich 12 und/oder die jeweilige Menge des Sprengstoffs der­ art gewählt, daß sich aufgrund der Sprengung ein unterhalb des kontaminierten Bereichs 12 gelegener, einen Abstand zu diesem Bereich aufweisender Hohlraum 24, 24′ bildet. Vor­ zugsweise wird somit eine Erstreckung des Hohlraums 24 in den kontaminierten Bereich 12 vermieden.

Die horizontalen Abstände der vertikalen Bohrungen 14 bzw. 14′ einer jeweiligen Tiefe und/oder die Mengen der jeweili­ gen Sprengladungen sind derart gewählt, daß sich die in der betreffenden Ebene A bzw. B liegenden Hohlräume 24 bzw. 24′ überschneiden.

Zweckmäßigerweise ist auch eine Überschneidung der in der Ebene A gelegenen Hohlräume 24 einerseits und der in der tieferen Ebene B gelegenen Hohlräume 24′ andererseits vor­ gesehen.

In die jeweiligen Hohlräume 24, 24′ wird anschließend ein Dichtungsmittel 26 verpreßt. Hierbei werden beispielsweise Bentonite oder andere Dichtungsmittel auf chemischer Basis verwendet.

Im vorliegenden Fall bildet sich somit eine zweilagige (A, B), zusammenhängende flächendeckende Abdichtmasse, durch die der kontaminierte Bereich 12 nach unten zuverlässig ab­ gedichtet ist.

Ferner wird durch die jeweiligen Sprengungen erreicht, daß sich das die Hohlräume 24 umgebende Erdreich kugelförmig verdichtet und dessen Durchlässigkeit damit herabgesetzt ist.

Gegebenenfalls kann auch eine Dichtungslage A bzw. B aus­ reichend sein. Bei einer entsprechend großen Kontaminierung können andererseits grundsätzlich auch mehr als zwei solche Lagen vorgesehen sein. Diese Lagen können abweichend von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel auch eine gemeinsame Abdichtfläche bilden, welche beispielsweise in Anpassung an unterschiedliche Tiefen des kontaminierten Be­ reichs 12 bzw. in Anpassung an unterschiedliche Bodenbe­ schaffenheiten gekrümmt oder schräg verlaufend ist.

Um die erhaltene Abdichtung anschließend beispielsweise durch Röntgen- oder andere Meßgeräte überprüfen zu können, können die verwendeten Dichtungsmittel mit entsprechenden Reflexionsmaterialien vermischt werden.

Zur Erzeugung einer seitlichen oder vertikalen Abdichtung können die betreffenden vertikalen Bohrungen zweckmäßiger­ weise vollständig mit Sprengstoff gefüllt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Abdichten von Deponien oder anderen kon­ taminierten Bereichen, dadurch gekennzeichnet, daß seitlich des abzudichtenden Bereiches und/oder durch diesen hindurch wenigstens eine allgemein verti­ kale Bohrung eingebracht wird, daß in diese Bohrung Sprengstoff eingeführt und dort zur Erzeugung wenig­ stens eines seitlich bzw. unterhalb des abzudichtenden Bereiches gelegenen Hohlraumes gezündet wird, und daß in den derart gebildeten Hohlraum Dichtungsmittel ein­ gebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein verpreßbares Dichtungsmittel verwendet und die­ ses Dichtungsmittel in den Hohlraum verpreßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer zumindest im wesentlichen hori­ zontalen Abdichtung des kontaminierten Bereiches ledig­ lich das untere Ende der Bohrung mit Sprengstoff ge­ füllt und der Sprengstoff dort zur Erzeugung eines un­ terhalb des abzudichtenden Bereiches gelegenen Hohlrau­ mes gezündet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer zumindest im wesentlichen ver­ tikalen Abdichtung die Bohrung vollständig mit Spreng­ stoff gefüllt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, horizontal verteilte Vertikalbohrungen eingebracht werden und daß die Abstände der Bohrungen und damit der Sprengstellen und/oder die jeweiligen Sprengstoffmengen derart gewählt werden, daß sich die Hohlräume zumindest teilweise überschneiden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen derart durchgeführt werden, daß deren Enden zumindest im wesentlichen in einer gemeinsamen, vorzugsweise horizontalen Fläche unterhalb des abzu­ dichtenden Bereiches liegen und daß lediglich in die Enden Sprengstoff eingeführt und dort gezündet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Bohrungen zur Bildung zumindest zweier jeweils durch mehrere Hohlraumfüllungen gebilde­ ter Dichtungslagen mit unterschiedlicher Tiefe einge­ bracht werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der die Sprengstellen festlegenden En­ den der Bohrungen und/oder die jeweiligen Sprengstoff­ mengen so gewählt werden, daß sich sowohl die nebenein­ anderliegenden Hohlräume einer jeweiligen Schicht als auch die übereinanderliegenden Hohlräume unterschiedli­ cher benachbarter Schichten überschneiden.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die jeweiligen Sprengungen gebildeten Hohlräume mit Bentonit oder einem anderen, insbesondere flüssigen oder pastösen Dichtungsmittel auf chemischer Basis ausgefüllt werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Dichtungsmittel zur Überprüfung der erhaltenen Abdichtung mit durch Röntgen- oder andere Meßgeräte erfaßbaren Reflexionsmaterialien versehen werden.