DE4426650A1 - Foundation for aq. non-stable sub-soils - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Auflager und ein Verfahren zur Grün dung wäßeriger, nicht standfester Untergründe, insbesondere von Deponien, Schlammteichen, Mooren und dgl.The invention relates to a support and a method for green Formation of watery, not stable substrates, especially of landfills, mud ponds, bogs and the like
Der zunehmend knapper werdende Deponieraum hat in den vergangen Jahren zu Überlegungen geführt, auf welche Weise Deponien, in denen wäßerige Reststoffe wie z. B. Feinstberge aus Kohlen- oder Erzaufbereitungsanlagen deponiert sind, für eine Über schüttung mit nicht mehr verwertbaren Reststoffen (z. B. Wasch bergen) nutzbar gemacht werden können.The increasingly scarce landfill space has passed in the Years has led to considerations of how landfills, in which aqueous residues such. B. Fine mountains of coal or ore processing plants are deposited for an over filling with residues no longer usable (e.g. washing mountains) can be used.
Dabei stellt sich das Problem, daß feinstkörnige wäßerige Auf bereitungsabgänge aufgrund ihres relativ hohen Wasser- bzw. Flüssigkeitsanteils nur eine geringe Scherfestigkeit besitzen. Um bei einer Überschüttung solcher Deponien die Standsicherheit der Deponieranddämme nicht zu gefährden, ist es wichtig, die deponierten Reststoffe so weit zu entwässern, daß diese eine ausreichende Scherfestigkeit annehmen.The problem arises that fine-grained aqueous preparation exits due to their relatively high water or Liquid content only have a low shear strength. To ensure stability when such landfills are overfilled of the landfill dams, it is important that the to drain landfilled residues so far that this one assume sufficient shear strength.
Zur Lösung dieses Problems hat man im Rahmen eines 1990 abge schlossenen Projektes bei einem Feinstbergeteich der Ruhrkohle AG versucht, die Feinstberge durch das Einbringen von Vertikal dräns von einem begeh- und befahrbaren Arbeitsplanum aus zu entwässern und anschließend mit einer kontrollierten und über wachten Überschüttung zu beginnen.To solve this problem, it was abge in 1990 closed project at a fine coal pond of the Ruhr coal AG tries to get the finest mountains by introducing vertical drains from a walkable and drivable work plan drain and then with a controlled and over woke up to start showering.
Als Arbeitsplanum wurde ein System namens "Geocell" verwandt, das Tensar-Geogitter der englischen Firma Netlon Ltd., Black burn, aufweist. Bei Tensar-Geogittern handelt es sich um ein- oder zweiaxial orientierte knotensteife Geogitterbahnen aus hochdichtem Polyethylen (HDPE) oder Polypropylen (PP).A system called "Geocell" was used as the work schedule, the tensar geogrid from the English company Netlon Ltd., Black burn. Tensar geogrids are single or biaxially oriented, knot-rigid geogrid sheets high density polyethylene (HDPE) or polypropylene (PP).
Das "Geocell-System" besteht im wesentlichen aus einem unteren, begehbaren zweiaxial orientierten Geogitter aus Polypropylen, einem darauf aufgebrachten, mechanisch verfestigten Geovlies als Trenn- und Filterelement, einer weiteren zweiaxial orien tierten Geogitterlage aus Polypropylen, einer darauf aufge stellten Längsbewehrung aus einaxial orientierten HDPE-Geogit tern und einer darin eingeflochtenen Diagonalbewehrung aus einaxial orientierten HDPE-Geogittern.The "Geocell system" essentially consists of a lower, walk-in biaxially oriented geogrid made of polypropylene, a mechanically bonded geo fleece applied to it as a separating and filter element, another biaxial orien geogrid layer made of polypropylene, one placed on it provided longitudinal reinforcement from uniaxially oriented HDPE geogite and a diagonal reinforcement woven into it uniaxially oriented HDPE geogrids.
Die durch die Längs- und Diagonalbewehrung gebildeten Geozellen wurden sodann sukzessiv mit Schottermaterial (Mineralgemisch) gefüllt. Dies führte allerdings zu beachtlichen Absenkungen der aufgebrachten Geotextil-Konstruktion und zu seitlichen Verdrän gungen der darunter befindlichen Feinstberge. Durch das mul denförmige Absinken der aufgebrachten Geotextil-Konstruktion wurde der Einsatz von Baugeräten (LKW, Bagger, Bohrwagen) auf dem überdeckten Feinstbergeteich stark beeinträchtigt.The geocells formed by the longitudinal and diagonal reinforcement were then successively with gravel material (mineral mixture) filled. However, this led to considerable reductions in the applied geotextile construction and lateral displacement of the subtle mountains below. Through the mul the sinking of the applied geotextile construction the use of construction equipment (trucks, excavators, drilling trucks) the covered fine mountain pond severely affected.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Auflager und ein Verfahren bereitzustellen, mit denen auf einfache und kosten günstige Weise wäßerige, nicht standfeste Untergründe abge deckt werden können, und zwar ohne daß es zu einem Absinken des Auflagers kommt.The object of the present invention is a support and a Provide procedures that are easy and cost-effective favorable way watery, not stable substrates can be covered, and without causing a drop in the Auflagers comes.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß unterhalb und/oder zwischen den Geotextillagen schwimmfähiges Material angeordnet ist bzw. wird. According to the invention, this is achieved in that below and / or floating material between the geotextile layers is or will be arranged.
Die erfindungsgemäße Lösung weist verschiedene Vorteile auf. Zunächst ermöglicht sie einen verbesserten Einsatz von Bauma schinen wie Baggern, LKWs und dgl., da es nunmehr nicht mehr zum Absinken des Auflagers kommt und die Fahrweise der Bauma schinen insoweit keiner Anpassung mehr bedarf.The solution according to the invention has various advantages. First of all, it enables improved use of Bauma machines such as excavators, trucks and the like, since it is no longer the support comes down and the driving style of the Bauma Insofar as no adjustments are required.
Insbesondere benötigt das erfindungsgemäße Auflager kein zu sätzliches seitliches Auflager, wie dies beim eingangs be schriebenen Stand der Technik erforderlich ist, um ein voll ständiges Absinken in den weichen, wäßerigen Untergrund zu verhindern.In particular, the support according to the invention does not need to additional lateral support, as is the case at the beginning Written prior art is required to be a full constant sinking into the soft, watery subsurface prevent.
Als schwimmfähiges Material lassen sich vorzugsweise Holz und/oder Kunststoffabfälle einsetzen, die kostengünstig be schafft werden können. Mitunter müssen für die Entsorgung der artiger Materialien sogar Gebühren gezahlt werden, so daß die Wirtschaftlichkeit eines erfindungsgemäßen Auflagers bei In rechnungstellung dieser Gebühren verbessert werden kann.Wood is the preferred floatable material and / or use plastic waste that be inexpensive can be created. Sometimes you have to dispose of the like materials even fees are paid so that the Economy of a support according to the invention at In invoicing of these fees can be improved.
Ferner existieren bereits geeignete Maschinen, mit denen sich Holz- und/oder Kunststoffabfälle wirtschaftlich zerkleinern und in zerkleinerter Form mechanisiert in das Auflager einbringen lassen.In addition, there are already suitable machines that can be used Economically shred wood and / or plastic waste and Introduce it mechanically into the support in shredded form to let.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Auflagers besteht darin, daß die Geotextillage(n) mit Versteifungselemen ten versehen sind. Auf diese Weise wird die Biegesteifigkeit des Auflagers erhöht, so daß dieses größere Auflasten ohne die Gefahr eines Absinkens in den Untergrund tragen kann.An advantageous embodiment of the support according to the invention consists of the geotextile layer (s) with stiffening elements ten are provided. This way the bending stiffness of the support increased so that this larger load without the Danger of sinking into the ground.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung bestehen die Ver steifungselemente vorzugsweise aus Kunststoffrohren, die sich bezogen auf ihr Gewicht durch ein hohes Flächenträgheitsmoment auszeichnen. Auf diese Weise kann eine hohe Biegesteifigkeit des Auflagers bei gleichzeitig geringem Gewicht erreicht wer den.According to a development according to the invention, the Ver stiffening elements, preferably made of plastic pipes based on their weight due to a high area moment of inertia award. In this way, a high level of flexural rigidity of the support who at the same time is lightweight the.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Auflagers besteht darin, daß dessen Geotextillage(n) mit Folie kaschiert ist (bzw. sind). Auf diese Weise läßt sich mit dem Auflager nicht nur eine flüssigkeitsdichte, sondern auch eine gasdichte Abdichtung im Bedarfsfall realisieren. Aufsteigende Deponiegase können dabei über verteilt angeordnete Sammelsonden aufgefangen werden und einer nachgeschalteten Reinigung oder Verbrennung zugeführt werden.Another advantageous embodiment of the invention Auflagers is that its geotextile layer (s) with foil is (or are) laminated. In this way, the Support not only a liquid-tight one, but also one Implement gas-tight sealing if necessary. Ascending Landfill gases can be distributed via collection probes be caught and a downstream cleaning or Combustion can be supplied.
Das erfindungsgemäße Auflager eignet sich nicht nur zur stand festen Abdeckung von Deponien, sondern allgemein für Gründungen auf weichem Untergrund, wie beispielsweise im Verkehrswegebau.The support according to the invention is not only suitable for standing solid coverage of landfills, but generally for foundations on soft ground, such as in traffic route construction.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Gründung wäßeriger, nicht standfester Untergründe besteht im wesentlichen aus folgenden Schritten:A method according to the invention for establishing aqueous, not Stable substrates essentially consist of the following Steps:
- a) Aufbringen einer oder mehrerer begehbarer Geotextillagen,a) application of one or more accessible geotextile layers,
- b) Aufstellen zellenförmiger Bewehrungen undb) setting up cellular reinforcements and
- c) Füllen der zellenförmigen Bewehrungen mit schwimmfähigem Material.c) Filling the cellular reinforcements with floatable Material.
Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier Beispiele und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, wobeiIn the following the invention is based on two examples and with With reference to the accompanying drawings, wherein
Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch einen Deponie körper zeigt; Fig. 1 shows schematically a longitudinal section through a landfill body;
Fig. 2 schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Auflagers in perspektivischer Ansicht zeigt, und Fig. 2 shows schematically the structure of a support according to the invention in a perspective view, and
Fig. 3 schematisch den Aufbau eines weiteren erfindungsgemäßen Auflagers in perspektivischer Ansicht gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt. Fig. 3 shows schematically the structure of a further support according to the invention in a perspective view according to a second embodiment.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine Deponie 1, beispielsweise einer Deponie für Feinstberge 3 aus einer Kohlenaufbereitung. Die Deponie 1 wird seitlich durch Absetz dämme 2 begrenzt. Fig. 1 shows schematically a longitudinal section through a landfill 1, such as a landfill for Feinstberge 3 from a coal preparation. The landfill 1 is limited laterally by settling dams 2 .
Auf den eingebrachten Feinstbergen 3, die einen hohen Wasserge halt und somit eine geringe Scherfestigkeit aufweisen, ist ein Auflager 5 angeordnet, das zur Aufschüttung weiterer, nicht mehr verwertbarer Reststoffe 4 wie Waschberge dient.On the introduced very fine mountains 3 , which have a high Wasserge hold and thus have a low shear strength, a support 5 is arranged, which serves to fill up other, no longer usable residues 4 such as washing mountains.
Das Auflager 5 weist eine oder mehrere Geotextillagen auf. Un terhalb und/oder zwischen den Geotextillagen ist schwimmfähiges Material angeordnet.The support 5 has one or more geotextile layers. Floatable material is arranged below and / or between the geotextile layers.
Um einen genügend hohen Auftrieb zu schaffen, besteht das schwimmfähige Material vorzugsweise aus Holz und/oder Kunst stoff. Vorzugsweise kann dabei geshredderter Holz- und/oder Kunststoffabfall eingesetzt werden.In order to create a sufficiently high buoyancy, there is Floatable material preferably made of wood and / or art material. Shredded wood and / or Plastic waste can be used.
Als schwimmfähiges Material eignet sich vorzugsweise auch ge schlossenzelliger Schaumstoff wie z. B. Styropor. Es können aber auch andere Schaumstoffarten, insbesondere Schaumstoffabfälle verwendet werden. Dabei muß jedoch ggf. eine flüssigkeitsdichte Umhüllung gewählt werden, wie dies beispielsweise bei dem wei ter unten beschriebenen Ausführungsbeispiel mit kissenartigen Behältnissen vorgeschlagen ist.Ge is preferably also suitable as a buoyant material closed-cell foam such as B. Styrofoam. But it can other types of foam, in particular foam waste be used. However, this may require a liquid-tight seal Wrapping can be selected, as is the case, for example, with the white ter described below embodiment with pillow-like Containers is proposed.
In Fig. 2 ist der Aufbau des Auflagers 5 gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch dargestellt. Es ist zu erkennen, daß auf den Feinstbergen 3 eine erste Geotextillage 6 aufge bracht ist. Darauf ist ein mechanisch verfestigtes Geovlies 7 angeordnet, das als Trenn- und Filterelement dient.In FIG. 2, the structure of the bearing 5 is shown in a first embodiment schematically. It can be seen that a first geotextile layer 6 is brought up on the fine mountains 3 . A mechanically solidified geo fleece 7 is arranged thereon, which serves as a separating and filter element.
Als Randverstärkung 8 können entlang des Aufsetzdammes zusätz lich mehrere Bahnen Geotextil bzw. Geogitter verlegt sein. Über dem Geovlies 7 bzw. der Randverstärkung 8 befindet sich eine weitere Lage aus Geotextil 9, die zur Montage einer zellenarti gen Bewehrung 10 dient.As edge reinforcement 8 can be laid along the Aufsetzdamm additional Lich geotextile or geogrid. There is another layer of geotextile 9 above the geofleece 7 or the edge reinforcement 8 , which is used to assemble a reinforcement 10 that is similar to a cell.
Die zellenartige Bewehrung 10, die beispielsweise aus längsver laufenden, einaxial orientierten HDPE-Geogittern und darin diagonal eingeflochtenen, einaxial orientierten HDPE-Geogittern gebildet ist, wird mit schwimmfähigen Material verfüllt. Um eine gute Verbindung mit der Bewehrung 10 zu erreichen, kann das schwimmfähige Material zusätzlich mit einem Bindemittel versetzt werden. The cell-like reinforcement 10 , which is formed for example from longitudinally running, uniaxially oriented HDPE geogrids and diagonally interwoven therein, uniaxially oriented HDPE geogrids, is filled with floatable material. In order to achieve a good connection with the reinforcement 10 , the floatable material can also be mixed with a binder.
Zur Schaffung eines festen Arbeitsplanums kann oberhalb dieses Auflagers 5 eine Mineralschicht aufgetragen und mit Baumaschi nen verfestigt werden. Von diesem Arbeitsplanum aus können so dann Entwässerungsbohrungen in den unterhalb des Auflagers 5 befindlichen wäßerigen Untergrund abgeteuft werden. Über diese Bohrungen kann der hydraulische Druck auf die seitlichen Depo nieranddämme, der bei wachsender Überschüttung und gleichblei bendem Wasser- bzw. Flüssigkeitsgehalt zunehmen wird, durch Ab pumpen der Flüssigkeit kontrolliert bzw. begrenzt werden.In order to create a firm working plan, a mineral layer can be applied above this support 5 and solidified with construction machinery. From this working plan, drainage holes can then be sunk into the aqueous subsurface below the support 5 . Through these holes, the hydraulic pressure on the side dumping dams, which will increase with increasing overburden and constant water or liquid content, can be controlled or limited by pumping off the liquid.
Das erfindungsgemäße schwimmfähige Auflager 5 ermöglicht auch die Anlage von Entwässerungsgräben zwischen den seitlichen De ponieranddämmen und dem Auflager 5, da es, im Gegensatz zum eingangs beschriebenen Stand der Technik, keine zusätzlichen seitlichen Auflager voraussetzt.The buoyant support 5 according to the invention also allows the creation of drainage trenches between the side De ponieranddämme and the support 5 , since, in contrast to the prior art described above, it does not require any additional lateral supports.
Punktuelle Auflasten werden durch das erfindungsgemäße Auflager kegelartig in den Untergrund verteilt. Der spezifische Boden druck auf den darunter liegenden wäßerigen Untergrund ist da her vergleichsweise gering. Der spezifische Bodendruck ist um so geringer, je biegesteifer das Auflager 5 ausgebildet ist.Selective loads are distributed conically into the ground by the support according to the invention. The specific soil pressure on the underlying aqueous surface is comparatively low. The specific ground pressure is lower, the more rigid the support 5 is formed.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Auflagers 5′. Dort ist das schwimmfähige Material in kissen artige Behältnisse 11 gefüllt. Die Behältnisse 11 können dicht an dicht auf einem Geotextil 6 angeordnet sein. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung eine verteilte Anordnung der kissenartigen Behältnisse 11 zu wählen und die Zwischenräume bei Bedarf mit Schottermaterial, zerkleinertem Holz oder dgl. zu verfüllen. Beispielsweise können schwimmfähige Kissen 11 nach Art eines Schachbrettes oder streifenförmig angeordnet werden. Fig. 3 shows a second embodiment of the support 5 '. There, the floatable material is filled in pillow-like containers 11 . The containers 11 can be arranged close together on a geotextile 6 . However, it is also within the scope of the invention to choose a distributed arrangement of the cushion-like containers 11 and to fill the spaces with gravel material, crushed wood or the like if necessary. For example, floating cushions 11 can be arranged in the manner of a chessboard or in the form of a strip.
Oberhalb der kissenartigen Einheiten 11 ist eine weitere Geo textillage 12 in Form von Kunststoffbahnen angeordnet. Um eine möglichst hohe Biegesteifigkeit zu erzielen, sind eine oder mehrere Geotextillagen 6, 9, 12 des Auflagers 5, 5′ vorzugs weise mit Versteifungselementen versehen. Diese Versteifungs elemente können beispielsweise aus Kunststoffrohren bestehen, die an ihren Enden flüssigkeitsdicht mit Kappen verschlossen sind.Another geo textile layer 12 in the form of plastic sheets is arranged above the cushion-like units 11 . In order to achieve the highest possible rigidity, one or more geotextile layers 6 , 9 , 12 of the support 5 , 5 'are preferably provided with stiffening elements. These stiffening elements can consist, for example, of plastic pipes which are closed at their ends in a liquid-tight manner with caps.
Vorzugsweise können die Versteifungselemente gitterförmig ange ordnet und untereinander verbunden werden, so daß sie insgesamt bei geringem Gewicht eine hohe Biegesteifigkeit aufweisen.The stiffening elements can preferably be arranged in a lattice shape arranges and be interconnected so that they total have high bending stiffness with low weight.
Wie in den Fig. 2 und 3 zu sehen ist, können die Geotextil lagen 6, 9 maschenartig ausgebildet sein. Zur Steigerung der Festigkeit und insbesondere für Abdichtungszwecke können die Geotextillagen ferner mit einer Folie, vorzugsweise einer HDPE- Kunststoffolie kaschiert sein.As can be seen in FIGS. 2 and 3, the geotextile layers 6 , 9 can be of mesh-like design. To increase the strength and in particular for sealing purposes, the geotextile layers can also be laminated with a film, preferably an HDPE plastic film.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr sind eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.The embodiment of the invention is not limited to Embodiments specified above. Rather are one Number of variants conceivable, which of the shown Solution also for fundamentally different types Make use.
Claims (10)
- b) Aufstellen zellenförmiger Bewehrungen (10) und
- c) Füllen der zellenförmigen Bewehrungen (10) mit schwimm fähigem Material.
- b) setting up cellular reinforcements ( 10 ) and
- c) filling the cellular reinforcements ( 10 ) with floatable material.
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|---|---|
| DE (1) | DE4426650A1 (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |