DE4122991A1

DE4122991A1 - Mobile needle bonding appts. - has sliding plate as perforated plate to eliminate lower needle plate

Info

Publication number: DE4122991A1
Application number: DE19914122991
Authority: DE
Inventors: Reinhold Busse; Georg Dr Heerten; Volkhard Mueller; Stephan Priewich
Original assignee: Naue Fasertechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Naue Fasertechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1991-07-11
Filing date: 1991-07-11
Publication date: 1993-01-14

Abstract

Appts., to bond the overlapping edges of geo-textile materials and/or geo-textile bentonite sealing mattings in situ at building sites, has a sliding plate with a push/draw bar which also acts as a perforated plate. A holder and guide system is mounted to it for the needle bed which moves up-and-down. A drive is also mounted to the plate, moved up-and-down by an eccentric shaft, so that the conventional lower needle plate for a static needling appts. can be dispensed with. USE/ADVANTAGE - For needle bonding the overlapping edges of material laid at a building site, usually 4.5m wide and 30m delivered in rolls to the site, to give an edge overlap of 30-50cm. The bonded overlap gives the same permeability as the remainder of the material where the layers remain in place when covered by bulk material. The edges are needle bonded on site by a mobile appts..

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Vernadelungs vorrichtung zum direkten Einsatz auf der Baustelle zur In situ-Vernadelung des Überlappungsbereichs von Geotextilien und/oder geotextilen Bentonit-Dichtungsmatten.The present invention relates to mobile needling device for direct use on the construction site for In Needling of the overlap area of geotextiles in situ and / or geotextile bentonite sealing mats.

Bei Anwendung von Geotextilien bzw. geotextilen Bentonit- Dichtungsmatten ist es notwendig, daß diese so verlegt wer den, daß die Ränder der Bahnen sich überlappen, wobei diese Überlappung ca. 30 bis 50 cm betragen soll. Bei unebener Un terlage ist die Überlappung sogar noch zu vergrößern, so daß nach der Überschüttung die Mindestüberlappung garantiert ist. Derartige Überlappungen stellen besonders bei niedrigen Auf lasten keine kraftschlüssige Verbindung dar und können daher für die Wirkung von Geotextilien von Nachteil sein. Ebenfalls kann im Überlappungsbereich bei entsprechendem hydraulischen Angriff das zu schützende Bodenmaterial ausgespült werden.When using geotextiles or geotextile bentonite Sealing mats need to be laid in this way that the edges of the webs overlap, whereby these Overlap should be about 30 to 50 cm. If the Un is uneven The overlap must be increased even further so that after the spill, the minimum overlap is guaranteed. Such overlaps are particularly high at low do not represent a positive connection and can therefore be disadvantageous for the effect of geotextiles. Likewise can in the overlap area with appropriate hydraulic Attack the soil material to be protected is rinsed out.

Geotextile Bentonit-Dichtungsmatten bestehen beispielsweise aus einer Vliesstoff-Trägerschicht und einer Vliesstoff- Deckschicht und einer dazwischen eingenadelten trockenen, quellfähigen Bentonitschicht. Derartige Dichtungsmatten sind üblicherweise 4,5 Meter breit und 30 Meter lang und werden auf Rolle zur Baustelle geliefert.Geotextile bentonite sealing mats exist, for example made of a nonwoven backing and a nonwoven Top layer and a dry, swellable bentonite layer. Such sealing mats are usually 4.5 meters wide and 30 meters long Delivered to the construction site on a roll.

Bei der Verlegung dieser Dichtungsmatten ist so vorzugehen, daß man eine Randüberlappung von 30 bis 50 cm erhält. Dabei ist es bekannt, den Überlappungsbereich sorgfältig mit Bento nitpulver und/oder Bentonitpaste abzudichten. Zu diesem Zweck wird auf die faltenfrei ausgerollte Bahn in ca. 30 cm Abstand zur Kante ein 10 cm breiter und ca. 1 cm dicker Streifen Ben tonitpulver oder Bentonitpaste aufgebracht. Das Bentonitpulver kann zum Beispiel mit einem Streuwagen aufgebracht werden. Die Paste kann man mit Hand aufspachteln oder per Pumpe aus einem entsprechend geformten Mundstück aufpressen. Darauf wird dann überlappend die nächste Bahn verlegt.When laying these sealing mats, proceed as follows that you get an edge overlap of 30 to 50 cm. Here it is known to carefully overlap the area with Bento to seal nit powder and / or bentonite paste. To this end is rolled on the wrinkle-free web at a distance of approx. 30 cm a 10 cm wide and approx. 1 cm thick strip Ben tonite powder or bentonite paste applied. The bentonite powder can be applied with a spreader, for example. The You can fill in paste by hand or by pump from one press on the correspondingly shaped mouthpiece. Then on overlapping the next track.

Das aufgestreute Bentonitpulver bzw. die aufgebrachte Bentonit paste dient nicht nur dazu, den Zwischenraum zwischen den sich überlappenden Bereichen abzudichten, sondern ein Teil des Pulvers bzw. der Paste dringt auch in die sich gegenüberliegenden Vlies stoffe ein. Nach Untersuchungen im Feld und im Labor kann mit dieser Fügetechnik im Überlappungsbereich ein Waserdurchlässig keitsbeiwert von k≈5 · 10^-9 m/s erreicht werden. Da die Dichtungsmatte selbst Wasserdurchlässigkeitsbeiwerte von <10^-10 m/s besitzt, ist es eine Aufgabe der vor liegenden Erfindung eine Fügetechnik zu entwickeln, die im Überlappungsbereich Wasserdurchlässigkeitsbeiwerte in der Größenordnung der Dichtigkeit der Matte selbst erwarten läßt. Als Nachteil bei der bisherigen Fügetechnik hat sich ferner herausgestellt, daß an Böschungen oder auch beim Aufbringen der zur Belastung der Matte notwendigen Erdschichten auf horizontalen Flächen eine gegenseitige Mattenverschiebung mit Faltenbildung im Überlappungsbereich eintreten kann. Eine wei tere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bis her angewandte Fügetechnik im Überlappungsbereich von Bentonit matten der vorstehend beschriebenen Art so zu verbessern, daß der Überlappungsbereich eine kraftschlüssige Einheit bildet, so daß keine Verschiebung der Vliesstoffschichten im Überlappungs bereich mehr möglich ist.The sprinkled bentonite powder or the applied bentonite paste not only serves to seal the space between the overlapping areas, but part of the powder or paste also penetrates into the opposing nonwovens. According to investigations in the field and in the laboratory, this joining technique can achieve a water permeability coefficient of k≈5 · 10 ^-9 m / s in the overlap area. Since the sealing mat itself has water permeability coefficients of <10 ^-10 m / s, it is an object of the present invention to develop a joining technique which allows water permeability coefficients in the order of magnitude of the tightness of the mat itself to be expected in the overlap region. A disadvantage of the previous joining technology has also been found that on slopes or when applying the layers of earth necessary for loading the mat on horizontal surfaces, a mutual mat shift with fold formation in the overlap area can occur. A further object of the present invention is therefore to improve the joining technique used up to now in the overlap area of bentonite mats of the type described above in such a way that the overlap area forms a force-fitting unit, so that no displacement of the nonwoven layers in the overlap area is possible.

Gelöst wurde diese Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine mobile Vernadelungsvorrichtung zum direkten Einsatz auf der Baustelle zur In-situ-Vernadelung des Überlappungsbereichs von Geotextilien und/oder geotextilen Bentonit-Dichtungsmatten, die im wesentlichen aus zwei Vliesstoffschichten als Deck- und Trägerschicht und einer dazwischen eingenadelten Bentonitschicht besteht, die durch eine mit Schiebe- bzw. Zugstange versehene, gleichzeitig als Lochplatte (Abstreiferplatte) fungierende Schiebeplatte gekennzeichnet ist, auf der eine Halterungs- und Führungseinrichtung für das nach oben und unten bewegliche Nadelbrett montiert ist, das durch eine ebenfalls auf der Schiebeplatte montierte Antriebsvorrichtung über eine entsprechende Exzenterwelle senkrecht nach oben und unten bewegt werden kann, wobei die üblicherweise bei stationär arbeitenden Nadelstühlen vorhandene untere Lochplatte (Stichplatte) in Wegfall gekommen ist.This object was achieved in accordance with the present invention a mobile needling device for direct use the construction site for in-situ needling of the overlap area geotextiles and / or geotextile bentonite sealing mats, which essentially consist of two layers of nonwoven as cover and Carrier layer and a bentonite layer needled in between exists, which is provided by a push or pull rod, also acting as a perforated plate (wiper plate) Sliding plate is marked on which a bracket and Guide device for the movable up and down Needle board is mounted, which is also on the Sliding plate mounted drive device via a corresponding eccentric shaft moved vertically up and down can be, which usually with stationary working Needle chairs existing lower perforated plate (needle plate) in the absence has come.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert, ohne sie jedoch darauf einzuschränken.The invention is explained below with reference to FIGS. 1 to 3, but without restricting it to them.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung im Querschnitt in Draufsicht auf die Exzenterwelle eine erfindungsgemäße mobile Vernadelungsvorrichtung. Fig. 1 shows a schematic representation in cross section in plan view of the eccentric shaft of a mobile needling device according to the invention.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung im Querschnitt in vergrößerter Form das erfindungsgemäße Nadelbrett mit zwei verschiedenen Nadelsorten. Fig. 2 shows a schematic representation in cross section in an enlarged form the needle board according to the invention with two different types of needles.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung den Überlappungs bereich einer geotextilen Bentonit-Dichtungsmatte. Fig. 3 shows a schematic representation of the overlap area of a geotextile bentonite sealing mat.

Die in Fig. 3 dargestellte Überlappung zeigt die untere Lage der Dichtungsmatte, bei der die Trägerschicht mit 2, die Deckschicht mit 1 und die dazwischen eingenadelte Bentonit schicht mit 3 bezeichnet ist. Auf dieser unteren Vliesstoff bahn kommt die überlappende Dichtungsbahn zu liegen, deren Trägerschicht mit 2′, deren Deckschicht mit 1′ und deren Bento nit-Zwischenschicht mit 3′ bezeichnet ist. Die zwischen den beiden Dichtungsmatten angeordnete Bentonitpaste bzw. das eingestreute Pulver sind nicht dargestellt. Dieser Über lappungsbereich soll einerseits kraftschlüssig und anderer seits so vernadelt werden, daß die Bentonit-Teilchen in die Vliesstoffschichten 1 und 2′ im Überlappungsbereich eindrin gen, so daß diese Vliesstoffbereiche abgedichtet sind und ein Durchdringen von Wassser verhindern. Dies wird durch die In situ-Vernadelung mit der erfindungsgemäßen mobilen Vernade lungsvorrichtung erreicht.The overlap shown in FIG. 3 shows the lower layer of the sealing mat, in which the carrier layer is designated 2 , the cover layer 1 and the bentonite layer needled in between is designated 3 . On this lower nonwoven web, the overlapping waterproofing membrane comes to rest, the backing layer with 2 ', the top layer with 1 ' and the Bento nit intermediate layer with 3 'is designated. The bentonite paste or the powder sprinkled in between the two sealing mats are not shown. This overlap area should on the one hand be force-locked and on the other hand needled so that the bentonite particles penetrate into the nonwoven layers 1 and 2 'in the overlap area so that these nonwoven areas are sealed and prevent water from penetrating. This is achieved by in situ needling with the mobile needling device according to the invention.

Wie bereits dargelegt, besteht die Nadelmaschine aus einem Antrieb (Elektromotor oder Verbrennungsmotor), Kurbelwellen antrieb für Nadelbrett und Nadelbretthalterung, einer an den Rändern aufgebogenen Lochplatte, die als Abstreifplatte dient, und einer Schub- bzw. Zugstangeneinrichtung zum Vor schub der Maschine auf dem Überlappungsbereich. Wie aus dem stationären Betrieb von Nadelmaschinen bekannt ist, werden durch Drehen des Kurbelantriebs das Nadelbrett mit den eingesteckten Nadeln in eine Hub- und Senkbewegung gebracht. Im oberen Hochpunkt der Kurbelbewegung sind die Nadeln in die Abstreiferplatte zurückgezogen. Beim Tiefpunkt der Bewegung stechen sie in einstellbare Tiefe in die zu vernadelnden Komponenten ein. Die Kurbelbewegung gleicht einer Rüttelbewegung, die ähnlich wie bekannte Rüttelplatten zur Verdichtung von Bodenschichten zur Bewegung der Maschine genutzt werden kann. Die Rüttelbe wegung der Maschine gestattet leichtes Schieben oder Ziehen auf der zu vernadelnden Fläche.As already explained, the needle machine consists of one Drive (electric motor or internal combustion engine), crankshafts drive for needle board and needle board holder, one to the Edges perforated plate that acts as a scraper plate serves, and a push or pull rod device to the front thrust the machine on the overlap area. As from the stationary operation of needle machines is known through Turn the crank drive the needle board with the inserted Needles in a lifting and lowering movement. In the upper peak the crank movement are the needles in the wiper plate withdrawn. They stab in at the bottom of the movement adjustable depth in the components to be needled. The crank movement is like a shaking movement, which is similar like known vibratory plates for compacting soil layers can be used to move the machine. The Rüttelbe movement of the machine allows easy pushing or pulling on the area to be needled.

Im Gegensatz zu stationären Nadelmaschinen, bei denen das zu vernadelnde Textil durch die Maschine hindurchgezogen wird, bewegt sich die Nadelmaschine gemäß der vorliegenden Erfin dung auf dem zu vernadelnden Textil.In contrast to stationary needle machines, where that too needling textile is pulled through the machine, the needle machine moves according to the present invention on the textile to be needled.

Die erfindungsgemäße Vernadelungsvorrichtung erlaubt kraft schlüssige Verbindungen von Geotextilien oder geotextilen Dichtungsbahnen bei Anwendungsfällen, in denen bisher nur Überlappungen ohne Kraftschluß technisch ausführbar waren.The needling device according to the invention allows force conclusive connections of geotextiles or geotextiles Sealing membranes in applications where previously only Overlaps were technically feasible without adhesion.

Vorzugsweise ist das Nadelbrett gleichzeitig mit zwei ver schiedenen Nadelsorten bestückt, von denen die eine Nadel sorte die Widerhaken nach unten gerichtet und die andere Nadelsorte die Widerhaken nach oben gerichtet aufweist. Man kann aber anstelle dieser beiden Nadelsorten auch eine Spezialsorte von Nadeln mit Doppelfunktion, d. h. sogenannte Doppelfunktionsnadeln einsetzen, bei denen ein Teil der Widerhaken nach unten und der andere Teil nach oben ge richtet ist. Außerdem ist es natürlich möglich, das Nadel brett so auszurüsten, daß es neben den beiden verschiedenen Nadelsorten zusätzlich die Doppelfunktionsnadeln aufweist. Bevorzugt kommen zum Einsatz die U- bzw. Reverse-Nadeln (gegebenenfalls in Kombination mit herkömmlichen Nadeln), die in diesem Fall die Kerben möglichst dicht an der Spitze der Nadeln haben müssen, um beim Ein- bzw. Durchstechen der Vliesstoffschichten nicht durch den Untergrund zerstört zu werden. Die U- bzw. Reverse-Nadeln sollen einen extremen Kerbenüberstand aufweisen, wobei ein Kerbenüberstand von 0,3 mm bevorzugt wird, der größer als sonst ist. Die Kerben selbst sollen im Falle der Bentonit-Dichtungsmatten vorzugs weise HL-Kerben sein, da konventionelle Kerben sich mit Bentonitpulver schon nach wenigen Hüben zusetzen und eine feste Verbindung der einzelnen Komponenten nicht mehr ge geben ist.Preferably, the needle board is simultaneously with two ver different types of needles, one of which is a needle sort the barbs down and the other Type of needle with barbs pointing upwards. But you can also use one instead of these two types of needles Special type of double-function needles, d. H. so-called Use double-function needles where part of the Barb down and the other part up is aimed. It is of course also possible to use the needle board so that it is next to the two different ones Needle types additionally has the double-function needles. The U or reverse needles are preferably used (if necessary in combination with conventional needles), which in this case the notches as close as possible to the top of needles to be able to insert or pierce the Nonwoven layers are not destroyed by the subsurface will. The U or reverse needles are said to be extreme Have notch protrusion, with a notch protrusion of 0.3 mm is preferred, which is larger than usual. The notches itself should be preferred in the case of bentonite sealing mats wise HL notches, as conventional notches match Add bentonite powder after just a few strokes and one fixed connection of the individual components no longer ge give is.

Im Gegensatz zu üblichen Nadelbrettern, die bei stationären Nadelstühlen Anwendung finden, weist das Nadelbrett gemäß der erfindungsgemäßen mobilen Vernadelungsvorrichtung relativ wenige Nadeln auf und zwar für die Vernadelung des Überlap pungsbereiches von Bentonit-Dichtungsmatten nur ca. 20 bis 80 Nadeln pro 10 cm Arbeitsbreite bei 250 Hüben pro Minute. lm Falle der Vernadelung des Überlappungsbereichs von reinen Geotextilien, z. B. von zwei übereinanderliegenden Terrafix 1004 Rändern verwendet man ca. 40 bis 120 Nadeln pro 10 cm Arbeitsbreite bei 400 Hüben pro Minute bei einem Nadelbrett mit einer Arbeitsbreite von 400 mm und einer Arbeitstiefe von 150 mm. Der Grund, warum relativ wenig Nadeln bei der mobilen Vernadelungsvorrichtung eingesetzt werden, ist darin zu sehen, weil sonst ein zu hoher Gegendruck beim Einstechen entsteht, der sich in einem unkontrollierbaren "Springen" der Vernadelungsvorrichtung zeigt. Desweiteren muß im Falle der Vernadelung des Überlappungsbereichs von Bentonit-Dich tungsmatten mit sehr feinen Nadeln gearbeitet werden, um ein Abbrechen der Nadeln in dem extrem dicken Paket (2 La gen Bentonit-Matte und Betonitpulver bzw. Paste) zu ver hindern. Der Arbeitsteil der Nadeln sollte höchstens 32 Gauge betragen.In contrast to conventional needle boards that are used in stationary Needle chairs are used according to the needle board relative to the mobile needling device according to the invention a few needles for the needling of the overlap range of bentonite sealing mats only approx. 20 to 80 needles per 10 cm working width at 250 strokes per minute. In the case of needling the overlap area from pure Geotextiles, e.g. B. of two superimposed Terrafix 1004 edges use approx. 40 to 120 needles per 10 cm Working width at 400 strokes per minute with a needle board with a working width of 400 mm and a working depth of 150 mm. The reason why relatively few needles in the mobile needling device is used is in it to see, because otherwise a too high back pressure when piercing arises, which is in an uncontrollable "jumping" the needling device shows. Furthermore, in the case the needling of the overlapping area of bentonite-dich mats with very fine needles to be worked breaking the needles in the extremely thick package (2 La bentonite mat and concrete powder or paste) prevent. The working part of the needles should be a maximum of 32 Gauge.

Bei der Vernadelung des Überlappungsbereichs von Bentonit- Dichtungsmatten sollte die Hubhöhe des Nadelbretts aufgrund des hohen Flächengewichts und der Schichtdicke vorzugsweise mindestens 30 mm betragen. Ein Durchstechen der Materialien gewährleisten dann bereits Nadeln mit einer Länge von 3,5 inch.When needling the overlapping area of bentonite Sealing mats should be due to the lifting height of the needle board the high basis weight and the layer thickness are preferred be at least 30 mm. Piercing the materials then already guarantee needles with a length of 3.5 inch.

Claims

1. Mobile needling device for direct use on the construction site for in-situ needling of the overlap area of geotextiles and / or geotextile bentonite sealing mats, which essentially consists of two non-woven fabric layers as the top and backing layer and one between the needled bentonite layer is characterized by a sliding plate provided with a push or pull rod, which also acts as a perforated plate (wiper plate), on which a mounting and guide device for the needle board, which can be moved up and down, is mounted, which is also actuated by a drive device mounted on the sliding plate a corresponding eccentric shaft can be moved vertically upwards and downwards, the usual way in which stationary needle chairs are present, the lower perforated plate (throat plate) has been eliminated.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the needle board with two different ones at the same time Types of needles are stocked, the one type of needles downward barbs and the other needle variety has barbs pointing upwards.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized net that the needle board additionally or only with special needles, so-called double-function needles, is equipped, which have barbs, some of which are down and a part is directed upwards and which preferably Have as many barbs as possible near the needle tip.

4. The device according to claim 1 to 3, characterized in that in the case of needling the overlap area of Bentonite sealing mats approx. 20 to 80 needles per 10 cm Working width at 250 strokes per minute and in the case of Needling the overlap area of pure Geotex items 40 to 100 needles per 10 cm working width at 400 Strokes per minute are attached.

5. The device according to claim 1 to 4, characterized in that the reversing needles (U- or Reverse needles) and others used in the needle board Needles as many notches as possible in the immediate vicinity of the Have a needle tip and the notch protrusion at least Is 0.3 mm.