DE4209714A1 - Verfahren zur Abdichtung der Basis einer Deponie - Google Patents
Verfahren zur Abdichtung der Basis einer DeponieInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abdichtung der
Basis einer Deponie.
Von Abfallablagerungen, insbesondere Schadstoffdeponien,
können erhebliche Umweltgefährdungen ausgehen. Aus Deponien
können unkontrolliert Schadstoffe austreten, die Boden und
Grundwasser verseuchen. Insbesondere bei Altablagerungen sind
Art und Umfang von Boden- und Grundwasserkontaminationen nach
träglich durch geeignete Maßnahmen zu verhindern.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Deponien einzukapseln,
um der Verseuchung von Boden und Grundwasser durch aus
der Deponie austretende Schadstoffe entgegenzuwirken. Ober
flächen von Deponien lassen sich durch geeignete Beschichtun
gen versiegeln. Auch Seitenbereiche einer Deponie können re
lativ einfach durch Errichtung in die Tiefe des Erdbodens rei
chender vertikaler Wandelemente abgedichtet werden. Nahezu un
möglich ist jedoch die Abdichtung der Basis einer Deponie,
also des Bereiches, der unterhalb einer Deponie liegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
bereitzustellen, mit dem sich die Basis einer Deponie ab
dichten läßt.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
unter der Deponie hindurch mittels gesteuerter Horizontalbohr
technik eine Bohrung angelegt wird, daß ein flachband- bzw.
streifenähnlich ausgebildetes Abdichtelement mit einem in die
Bohrung eingezogenen Zugmittel unter der Deponie durchgezogen
wird, daß unter Führung an einer Kante eines bereits durchge
zogenen Abdichtelementes jeweils ein weiteres Abdichtelement
unter der Deponie durchgezogen wird und daß das Durchziehen
von Abdichtelementen wiederholt wird, bis unterhalb der Depo
nie eine Wannen- bzw. schüsselähnliche Lage aus einer Vielzahl
von Abdichtelementen ausgebildet ist.
Mit gesteuerter Horizontalbohrtechnik läßt sich von einer
Erdoberfläche aus eine Bohrung vortreiben, die in einer Kurve
verläuft, deren Scheitelpunkt z. B. unter einer Deponie liegen
kann und die nach Unterquerung der Deponie an der Erdoberfläche
an einer gegenüberliegenden Seite der Deponie wieder aus
tritt. Demzufolge kann eine Bohrung, in die ein Abdichtelement
eingezogen wird und somit auch sämtliche eingebrachten Abdich
tungen, in vorteilhafter Weise dicht unter der Unterkante
eines Deponiekörpers verlaufen. Dabei ist besonders zweckmä
ßig, daß der Deponiekörper durch das erfindungsgemäße Verfah
ren in kleinster Weise angetastet wird. Mit der bei der Durch
führung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsatz gelangen
den Technik lassen sich auch größere Deponiekörper in einer
relativ kurzen Zeit und deshalb in einem vorteilhaften, ange
messenen Zeitrahmen abdichten. Sobald ein Deponiekörper mit
Abdichtelementen vollständig unterbaut ist, ist unterhalb der
Deponie eine zusammenhängende Dichtfläche gegeben und ist der
Deponiekörper dadurch auch an seiner Basis abgedichtet, so daß
in unter der Deponie liegende Bodenbereiche keine weitere Ein
sickerung von Schadstoffen möglich ist.
Die Anwendung von Steuerungen, wie sie bei einer Horizon
talbohrtechnik üblich sind, ist während des Einziehens von
Abdichtelementen möglich, mit dem Vorteil, daß durch entspre
chendes Steuern in den Randbereichen der Deponie eine schüs
selförmige Lage aus Abdichtelementen unter einer Deponie er
stellbar ist.
Nach Durchführung einer ersten gesteuerten Horizontalboh
rung kann von der Austrittsseite dieser Bohrung aus ein Ab
dichtelement mit einem geeigneten Zugmittel durch das Erdreich
gezogen werden, wobei das eingezogene Abdichtelement dem Ver
kauf der Bohrung, durch die das Zugmittel zur Eintrittsseite
der Bohrung zurückgezogen wird, folgt.
Sobald dann ein erstes Abdichtelement vollständig durchge
zogen ist, kann eine weitere Bohrung für ein einem nachfolgend
durchzuziehenden Abdichtelement zugeordnetes Zugmittel ange
legt werden. An der Austrittsseite dieser zweiten Bohrung wird
ein zweites Abdichtelement in eine Führung an den Kanten des
bereits durchgezogenen Abdichtelementes eingefädelt und dann
mit dem in die zweite Bohrung eingezogenen Zugmittel ebenfalls
unter der Deponie zurück bis zur Eintrittsseite hindurchgezo
gen, wobei das zweite Abdichtelement am bereits eingezogenen
ersten Abdichtelement geführt wird. Letzteres kann mit weite
ren Abdichtelementen beliebig oft wiederholt werden.
Es ist jedoch auch möglich, beim Durchziehen eines Ab
dichtelementes ein Zugmittel für ein jeweils nachfolgendes
Abdichtelement mitzuschleppen. Dies ermöglicht eine noch
schnellere Durchführung des Verfahrens, da wechselweise von
zwei Seiten der Deponie aus je ein Abdichtelement eingezogen
werden kann. Allerdings werden dafür zwei Anlagen zur
Erzeugung der auf die Zugmittel wirkenden Zugkraft benötigt.
Um das Durchziehen der Abdichtelemente zu erleichtern,
wird am Stirnende eines jeden Abdichtelementes vor seinem
Durchziehen ein mit dem Zugmittel koppelbarer Ziehkopf ange
bracht. Dem Ziehkopf wird zweckmäßigerweise während des Durch
ziehens des Abdichtelementes Spülflüssigkeit zugeführt, bei
spielsweise Wasser, so daß vor dem Stirnende bzw. dem Ziehkopf
liegendes Erdreich während des Durchziehens des Abdichtelemen
tes gelöst und die entstehende Reibung verringert wird.
Um eine Basis einer Deponie abzudichten, wird so vorgegan
gen, daß zunächst durch Vortreiben eines Pilotbohrgestänges
mit steuerbarem Pilotbohrkopf vom Ausgangsbereich an einer
Seite der Deponie aus zum Austrittsbereich an der gegenüber
liegenden Seite der Deponie eine Pilotbohrung angelegt wird,
daß die Pilotbohrung nachfolgend mit einem Überwaschrohr über
bohrt wird, daß das Pilotbohrgestänge aus dem Überwaschrohr
entfernt wird und daß das Überwaschrohr als Zugmittel für das
Durchziehen eines ersten Abdichtelementes vom Austrittsbereich
aus verwendet wird. Dazu wird das Abdichtelement an seiner
Stirnseite mit einem Ziehkopf kraftschlüssig verbunden und das
Zugmittel wieder mit dem Ziehkopf gekoppelt.
Während des Durchziehens eines Abdichtelementes unter der
abzudichtenden Deponie hindurch werden von im Ziehkopf in
stallierten Meßsonden gelieferte Signale einer Auswertung in
einer Steuereinrichtung unterworfen. In Abhängigkeit von der
Auswertung wird ein Zugmittel, ein Bohrgestänge bzw. das Über
waschrohr, mittels von außen eingeleiteter Drehmomente ver
dreht. Die Drehungen ergeben auf das Abdichtelement übertrag
bare Steuerbewegungen, um das Abdichtelement bei Abweichungen
von einer vorgegebenen Sollage wieder in die Sollage zu brin
gen.
Durch entsprechendes Steuern in den Randbereichen einer
Deponie lassen sich die Abdichtelemente so einziehen, daß eine
stärker gekrümmte Schüsselform ausgebildet wird. Um eine voll
ständige Abdichtung einer Deponie auch an den Seiten zu errei
chen, können zusätzlich zur erfindungsgemäßen Abdichtung der
Basis an den Flanken einer fertig unterbauten Deponie noch
lotrechte Dichtwände in das Erdreich eingelassen werden. Eine
andere Möglichkeit sieht vor, zwei Lagen aus einander kreuzen
den Abdichtelementen einzubauen.
Ein bei der Durchführung des Verfahrens zur Anwendung
kommendes Abdichtelement zeichnet sich dadurch aus, daß es als
streifen- oder bandförmiges Flachteil ausgebildet ist und daß
an Längskanten des Flachteiles Organe zur gegenseitigen Füh
rung und Verbindung zueinander benachbarter Abdichtelemente
angeordnet sind. Jedes Abdichtelement kann z. B. eine 1 m brei
te und entsprechend der Abmessungen einer zu unterbauenden De
ponie z. B. 200 m lange Eisenplatte sein. Die Oberflächen der
Abdichtelemente können mit Kunststoff oder dergleichen Mate
rial beschichtet sein, um Korrosionsschutz zu erreichen.
Zweckmäßigerweise sind die Organe zur gegenseitigen Füh
rung an den Seitenkanten vorhandene Führungsschlösser. Diese
dienen dazu, ein jeweils nachfolgendes Abdichtelement form
schlüssig und dicht mit dem bereits durchgezogenen Abdichtele
ment zu verbinden.
Sobald ein Abdichtelement unter der Deponie durchgezogen
ist, können mit Hilfe der Führungsschlösser des installierten
Abdichtelementes Zugmittel für nachfolgende Abdichtelemente
dadurch einfach eingezogen werden, daß unter Führung an dem
verlegten Abdichtelement ein als Zugmittel verwendbares Bohr
gestänge mit Bohrkrone vorgetrieben wird, wobei z. B. eine
Bohrkrone ein in ein Führungsschloß eines Abdichtelementes
einfädelbares Führungsteil aufweist.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des Abdichtelementes sieht
desweiteren vor, daß es hohl ausgebildet ist. Dies ermöglicht,
den Hohlraum eines eingezogenen Dichtelementes mit einer
fließfähigen Masse, z. B. Beton, zu füllen.
Während des Einziehens eines Abdichtelementes unter einer
Deponie hindurch kann der Hohlraum eines Abdichtelementes bei
spielsweise zur Zuführung der zur Einspülung benötigten Spül
flüssigkeit verwendet werden, die einem kraftschlüssig mit dem
Abdichtelement zu verbindenden Ziehkopf zugeführt wird. Spül
flüssigkeit kann jedoch auch durch ein hohles Zugmittel gelei
tet werden. Sobald das Abdichtelement unter der Deponie ein
gebaut ist, kann der Ziehkopf entfernt werden und das Abdicht
element mit einer fließfähigen Masse verfüllt werden. Eine Be
tonfüllung kann die eine Deponie abdichtende Lage versteifen
und verstärken.
Desweiteren ist ein zur Durchführung des Verfahrens geeig
neter Ziehkopf dadurch gekennzeichnet, daß er als mit dem Ab
dichtelement fest verbindbare, etwa die Form eines flachen
Keils aufweisende Hohlplatte ausgebildet ist, an deren Ober
fläche eine Vielzahl von Spüldüsen angeordnet ist und daß Ver
bindungsmittel für den Anschluß einer Spülflüssigkeitzuführung
und eines Zugmittels vorgesehen sind. Desweiteren sind Meßson
den zur Überwachung der Sollage vorgesehen, sowie eine Über
mittlungseinrichtung zur Übermittlung der von den Meßsonden
registrierten Meßwerte an eine Steuereinrichtung. Die Steuer
einrichtung kann ein als Zugmittel verwendetes Bohrgestänge um
kleine Beträge drehen, so daß die notwendigen kurzen Steuer
impulse über das Zugmittel an das Abdichtelement übertragen
werden. Dabei sind Vorkehrungen zu treffen, damit das Zugmit
tel, z. B. ein Bohrgestänge, nicht auseinandergeschraubt wird.
Beispielsweise können dafür entsprechende Vorkonterungen der
Schraubverbindungen erfolgen. Das Verbindungsmittel für den
Anschluß des Zugmittels an den Ziehkopf kann z. B. als verrie
gelbare und somit drehfeste Schraubverbindung ausgebildet
sein.
Ein Ausführungsbeispiel ist schematisch in der Zeichnung
dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Deponie im
Schnitt mit darunter angelegter erster Pilotboh
rung,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Deponie gemäß
Fig. 1 nach Überbohren der Pilotbohrung,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Deponie gemäß Fig. 1 im
Schnitt unmittelbar vor Durchziehen eines ersten
Abdichtelementes,
Fig. 4 eine Ansicht eines Teilbereiches eines Abdichtele
mentes mit daran geführtem Bohrgestänge,
Fig. 5 einen Schnitt etwa in der Ebene V-V in Fig. 4,
Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf die Stirnseite
eines Abdichtelementes mit vorgesetztem Ziehkopf
und
Fig. 7 Teilabschnitte von zueinander benachbarten Ab
dichtelementen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Depo
nie 1, deren Basis 2, bezogen auf die Erdoberfläche 3, etwas
in die Tiefe reicht. An der linken Seite der Deponie 1 steht
auf der Erdoberfläche eine Bohreinrichtung 4 für gesteuertes
Horizontalbohren, von der aus eine durch strichpunktierte
Linien angedeutete Pilotbohrung 5 in einer gekrümmten Bahn
unter der Deponie 1 durch bis zur gegenüberliegenden Seite
vorgetrieben wird. Durch den Pfeil 6 ist angedeutet, daß die
Bohrung an der Erdoberfläche 3 austritt.
Danach wird die Pilotbohrung 5 mit einem Überwaschrohr 6
überbohrt, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Das Pilotbohrge
stänge für das Anlegen der Pilotbohrung 5 wird aus dem Über
waschrohr 6 entfernt, so daß das Überwaschrohr 6 nunmehr als
Zugmittel für das Durchziehen eines ersten Abdichtelementes 7
vom Austrittsbereich aus verwendet werden kann, wie es in Fig.
3 dargestellt ist.
Das Abdichtelement 7 besteht aus einem streifen- oder
bandförmigen Flachteil aus Stahl und weist etwa 1 m Breite
auf. Je nach Größe der abzudichtenden Deponie 1 kann das Ab
dichtelement in der Länge bemessen werden und z. B. 200 m lang
sein. Das Abdichtelement 7 ist über einen Ziehkopf 8 mit dem
als Zugmittel verwendbaren Überwaschrohr 6 verbindbar.
Nachdem ein Abdichtelement 7 unter der Deponie 1 durchge
zogen ist, wie es in Fig. 3 angedeutet wird, kann ein Bohrge
stänge erneut an dem durchgezogenen Abdichtelement entlang von
links nach rechts unter der Deponie 1 vorgetrieben werden, wo
bei zweckmäßigerweise eine Führung des Bohrgestänges an einer
Längskante des durchgezogenen Abdichtelementes 7 erfolgt.
In Fig. 4 ist ein Teil eines Abdichtelementes 7 darge
stellt. An einer Längskante 9 weist das Abdichtelement 7 ein
als Nut eines Führungsschlosses ausgebildetes Führungsorgan 10
auf. Ein Bohrgestänge 11, an dessen freiem Ende sich eine
Bohrkrone 12 befindet, ist über ein Führungsteil 13 an der
Längskante 9 des Abdichtelementes 7 geführt, indem ein vom
Führungsteil abstehender Steg 14 mit einem entsprechend
ausgebildeten Fuß 15 im Führungsorgan 10 gleitend geführt ist.
Dies verdeutlicht auch Fig. 5, in der eine Schnittansicht
in der Ebene V-V in Fig. 4 dargestellt ist. Gleiche Bauteile
sind mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Sowohl Fig. 4 als
auch Fig. 5 lassen erkennen, daß das Abdichtelement 7 als
Flachband ausgebildet ist, in dessen Inneren sich ein bei
spielsweise noch mit Beton verfüllbarer Hohlraum 16 befindet.
Zusätzlich ist in Fig. 4 auch erkennbar, daß die der
Längskante 9 gegenüberliegende Längskante 17 des Abdichtele
mentes 7 eine zum Führungsorgan 10 formschlüssig ausgebildete
Führungsfeder 20 trägt.
Sobald das Bohrgestänge 11 unter Führung an der Längskante
9 eines bereits unter der Deponie durchgezogenen Abdichtele
mentes 7 an der dem Ausgangspunkt der Bohrung gegenüberliegenden
Seite an der Erdoberfläche 3 wieder austritt (Fig. 2 bzw.
Fig. 3), wird vor die Stirnseite eines nachfolgend durchzu
ziehenden Abdichtelementes ein Ziehkopf 18 geschweißt oder auf
andere Art kraftschlüssig mit dem Abdichtelement 7 verbunden,
wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Der Ziehkopf weist an seiner
Oberfläche eine Vielzahl von Spüldüsen 19 auf. Mit dem als
Zugmittel zu verwendenden Bohrgestänge 11 ist der Ziehkopf 18
kraftschlüssig verbindbar, wie es hier angedeutet ist. Sobald
die an der Längskante 17 eines nachfolgend durchzuziehenden
Abdichtelementes vorhandene Führungsfeder 20 in das als Nut
ausgebildete Führungsorgan 10 eines bereits durchgezogenen
Abdichtelementes eingefädelt ist, kann das Abdichtelement mit
Hilfe des Ziehkopfes 18 und unter Führung an dem bereits
durchgezogenen Abdichtelement zurück zum Ausgangspunkt unter
der Deponie durchgezogen werden. Mit Hilfe der Spüldüsen 19
wird dabei ein Schlitz für das Abdichtelement hergestellt,
sowie die Reibung während des Einziehvorganges vermindert. Im
Inneren des Ziehkopfes 18 befinden sich Meßsonden 21, die über
eine Übermittlungseinrichtung, z. B. ein nicht weiter darge
stelltes Kabel, mit einem Steuerstand im Bereich der Bohrein
richtung 4 verbunden sind und dort anzeigen, in welchem Winkel
das Abdichtelement 7 zum jeweiligen Zeitpunkt im Untergrund
steht.
Fig. 7 zeigt zwei Abdichtelemente 7 und 7′ mit ihren als
Führungsschlösser ausgebildeten Organen zur gegenseitigen
Führung, die hier wieder mit 10 und 20 bezeichnet sind.
Claims (16)
1. Verfahren zur Abdichtung der Basis einer Deponie,
dadurch gekennzeichnet,
daß unter der Deponie (1) hindurch mittels gesteuerter Hori
zontalbohrtechnik eine Bohrung angelegt wird, daß ein flach
band- bzw. streifenähnlich ausgebildetes Abdichtelement (7)
mit einem in die Bohrung eingezogenen Zugmittel unter der De
ponie (1) durchgezogen wird, daß unter Führung an einer Kante
(9) eines bereits durchgezogenen Abdichtelementes (7) jeweils
ein weiteres Abdichtelement (7′) unter der Deponie (1) durch
gezogen wird und daß das Durchziehen von Abdichtelementen (7,
7′) wiederholt wird, bis unterhalb der Deponie (1) eine wan
nen- bzw. schüsselähnliche Lage aus einer Vielzahl von Ab
dichtelementen (7) ausgebildet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
unter Führung an einer freien Kante (9) eines bereits durchge
zogenen Abdichtelementes (7) jeweils eine weitere Bohrung für
ein einem nachfolgend durchzuziehenden Abdichtelement (7′) zu
geordnetes Zugmittel angelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
beim Durchziehen eines Abdichtelementes (7) ein Zugmittel für
ein nachfolgendes Abdichtelement (7′) mitgeschleppt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß am Stirnende eines jeden Abdichtelementes
(7,7′) vor seinem Durchziehen ein mit dem Zugmittel koppelba
rer Ziehkopf (18) angebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
dem Ziehkopf (18) während des Durchziehens des Abdichtelemen
tes (7) Spülflüssigkeit zugeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß für das Anlegen einer ersten Bohrung zu
nächst durch Vortreiben eines Pilotbohrgestänges mit steuer
barem Pilotbohrkopf vom Ausgangsbereich an einer Seite einer
Deponie (1) zum Austrittsbereich an der gegenüberliegenden
Seite der Deponie (1) eine Pilotbohrung (5) hergestellt wird,
daß die Pilotbohrung (5) nachfolgend mit einem Überwaschrohr
(6) überbohrt wird, daß das Pilotbohrgestänge aus dem Über
waschrohr (6) entfernt wird und daß das Überwaschrohr (6) als
Zugmittel für das Durchziehen eines ersten Abdichtelementes
(7) vom Austrittsbereich aus verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß von wenigstens einer im Ziehkopf
(18) installierten Meßsonde (21) gelieferte Signale einer Aus
wertung in einer Steuereinrichtung unterworfen werden und daß
das als Zugmittel verwendete Bohrgestänge (11; Überwaschrohr
6) in Abhängigkeit von der Auswertung mittels von außen einge
leiteter Drehmomente während des Durchziehens eines Abdicht
elementes (7, 7′) verdreht wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß an den Flanken einer komplett mit
Abdichtelementen (7) unterbauten Deponie (1) lotrechte Dicht
wände in das Erdreich eingelassen werden.
9. Abdichtelement zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es
als streifen- oder bandförmiges Flachteil ausgebildet ist und
daß an Längskanten (9, 17) des Flachteiles Organe zur gegen
seitigen Führung und Verbindung (10, 20) zueinander benachbar
ter Abdichtelemente (7, 7′) angeordnet sind.
10. Abdichtelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Organe (10, 20) Führungsschlösser sind.
11. Abdichtelement nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Bohrkrone (12) zum Überbohren einer
Pilotbohrung (5) ein in ein Führungsschloß (Organe 10, 20)
eines Abdichtelementes (7, 7′) einfädelbares Führungsteil (13,
Steg 14, Fuß 15) aufweist.
12. Abdichtelement nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß es einen inneren Hohlraum (16) auf
weist.
13. Abdichtelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß der Hohlraum (16) eines durchgezogenen Abdichtelemen
tes (7,7′) mit einer fließfähigen Masse, z. B. Beton, verfüllt
ist.
14. Ziehkopf zur Durchführung des Verfahrens nach den An
sprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er als mit dem
Abdichtelement (7, 7′) fest verbindbare, etwa die Form eines
flachen Keils aufweisende Hohlplatte ausgebildet ist, an deren
Oberfläche eine Vielzahl von Spüldüsen (19) angeordnet ist und
daß Verbindungsmittel für den Anschluß einer Spülflüssig-
keitzuführung und eines Zugmittels (Bohrgestänge 11) vorgese
hen sind.
15. Ziehkopf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
Meßsonden (21) zur Überwachung der Sollage des Abdichtelemen
tes (7, 7′) vorgesehen sind sowie eine Übermittlungseinrichtung
zur Übermittlung der von den Meßsonden (21) registrierten Meß
werte an eine Steuereinrichtung.
16. Ziehkopf nach einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel für den Anschluß des
Zugmittels als drehfeste Schraubverbindung ausgebildet ist.
Priority Applications (2)
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ID=6455004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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