DE4446030C2 - Kombinationsabdichtung für Abfalldeponien mit Steilwandungen und/oder Steilböschungen als Deponiebegrenzungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kombinationsabdichtung für Abfalldeponien mit Steilwandungen und/oder Steilböschungen als Deponiebegrenzungen, bestehend aus einer auf der der Deponie zugewandten Seite angeordneten Kunststoffdichtungsbahn, sowie einer unter der Kunststoffdichtungsbahn befindlichen mineralischen Schicht, wobei die mineralische Schicht aus fließfähigem und sodann verfestigungsfähigem Material mit Dichtungseigenschaften besteht, das einen Preßverbund mit der Kunststoffdichtungsbahn erhält. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Kombinationsabdichtung.

Die TA Abfall/Siedlungsabfall vom 14. Mai 1993 schreibt für die Basisabdichtung einer Deponie eine Kombinationsabdichtung vor, die aus (von unten nach oben gesehen) einer mineralischen Dichtungsschicht mit sehr geringer Wasserdurchlässigkeit und einer wasserundurchlässigen Kunststoffbahn besteht. Die mineralische Dichtungsschicht und die Kunststoffbahn müssen im Preßverbund aufeinander liegen und so zusammenwirkend Schadstoffe zurückhalten.

Durch die DE-PS 37 16 496 ist eine Kombinationsabdichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt, bestehend aus Stahlbetonfertigteilplatten mit einer werkseitig aufgebrachten Abdichtungsschicht, Auflagerelementen, Ankerelementen, einer Dränageschicht, sowie einer Verbindung der Abdichtungsschicht zwischen den Platten.

Bei Abfalldeponien mit Senkrechtwandungen und/oder Steilböschungen als Deponiebegrenzungen ergeben sich jedoch erhebliche Stand- und Gleitsicherheitsprobleme, was unter anderem auch dazu führt, daß der Preßverbund zwischen mineralischer Dichtungsschicht und Kunststoffbahn, der die Barrierewirkung gegen das Austreten von Schadstoffen in die Umgebung der Deponie maßgeblich bestimmt, nicht zuverlässig sichergestellt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ausführungstechnisch beherrschbares Abdichtungssystem für Steilwandungen und/oder Steilböschungen der durch die DE 37 16 496 C1 bekannten Art zu schaffen, das einer in der Technischen Anleitung (TA) Abfall/Siedlungsabfall beschriebenen Kombinationsdichtung gleichwertig ist, und ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Kombinationsdichtung anzugeben.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer Kombinationsdichtung nach Anspruch 1 und einem Verfahren zur Herstellung einer derartigen Kombinationsdichtung nach Anspruch 19.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kombinationsabdichtung für Abfalldeponien mit Steilwandungen und/oder Steilböschungen als Deponiebegrenzungen sind in den Unteransprüchen geoffenbart.

Diese erfindungsgemäße Ausbildung der Kombinationsabdichtung ist besonders vorteilhaft, da auf Beton-Fertigteilplatten verzichtet werden kann: Die Dichtwandmasse ist nach Aushärten stabil und übernimmt die Funktion der von der TA Abfall/Siedlungsabfall geforderten mineralischen Dichtungsschicht.

Der Wegfall der Beton-Fertigteilplatten bedeutet nicht nur, daß die Herstellung, der Antransport, das Aufstellen, die Verankerung mittels Erdnägeln oder Ankern und das Herstellen von Auflagern für die Beton-Fertigteilplatten, sowie das starre Verbinden der einzelnen Beton- Fertigteilplatten untereinander nicht mehr nötig sind, sondern er ermöglicht auch, was besonders bei natürlichen Steilwänden als Deponiebegrenzung wichtig ist, einen der jeweiligen Steilwand sehr viel mehr angepaßten Verlauf der Kombinationsabdichtung. Dadurch wird einerseits Deponieraum gewonnen, andererseits wird zu hinterfüllender Zwischenraum zwischen Kombinationsabdichtung und Steilwand eingespart. Ferner entfällt mit den Beton-Fertigteilplatten auch die Notwendigkeit eines ebenen Deponiebodens, auf dem die Beton- Fertigteilplatten aufsitzen können.

Die Kombinationsabdichtung nach der Erfindung wird hergestellt, indem man zunächst eine Schalung, die dem Verlauf der die Deponie begrenzenden Steilwand angepaßt ist, in einem bestimmten Abstand vor dieser Steilwand errichtet, an der der Steilwand zugewandten Seite der Schalung eine Kunststoffdichtungsbahn anbringt und die Schalung samt Kunststoffdichtungsbahn mit fließfähigem und sodann verfestigungsfähigem Material mit Dichtungseigenschaften, welches eine aushärtende Dichtwandmasse bildet, hinterfüllt. Ein Preßverbund zwischen der Dichtwandmasse und der Kunststoffdichtungsbahn ist durch den hydrostatischen Druck der Dichtwandmasse beim Hinterfüllen der offenen Schalung gewährleistet. Die Mächtigkeit der nach der TA Abfall/Siedlungsabfall notwendigen mineralischen Dichtungsschicht kann durch Wahl des Abstandes zwischen der offenen Schalung und der Steilwand variiert werden.

Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Kunststoffdichtungsbahn auf der zu der Dichtwandmasse hin weisenden Seite flächenverteilt Noppen auf. Diese Noppen werden beim Hinterfüllen der Schalung/Kunststoffdichtungs­ bahn regelrecht in die Dichtwandmasse eingegossen, so daß ein inniger Kontakt zwischen der Dichtwandmasse, also der mineralischen Dichtungsschicht der TA Abfall/Siedlungsabfall, und der Kunststoffdichtungsbahn in jedem Fall sichergestellt ist. Das Entstehen einer unbeabsichtigten Schichtgrenze zwischen Dichtwandmasse und Kunststoffdichtungsbahn, etwa durch vertikale Bewegung einer Schicht, wird so besonders zuverlässig verhindert.

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die aushärtende Dichtwandmasse durch Hinterfüllen einer vor der Deponiebegrenzung aufgebauten, die Kunststoffdichtungsbahn tragenden, offenen Schalung vertikal abschnittsweise herstellbar ist, wobei die Kunststoffdichtungsbahn über den gesamten Abschnittsumfang nur wenige, vorzugsweise lediglich ein oder zwei vertikale Schweißnähte aufweist. So kann immer ein je nach Bedarf kleinerer oder größerer vertikaler Abschnitt einer offenen Schalung erstellt und mit einer Kunststoffdichtungsbahn versehen werden, die beispielsweise von einer Trommel mit zur Steilwand im wesentlichen parallelen, zum Deponiegrund jedoch im wesentlichen senkrechten Achse auf der Schalung abgerollt wird. Dies bedingt, daß die gesamte Länge einer einzelnen Kunststoffdichtungsbahn in einem Stück für die erfindungsgemäße Kombinationsabdichtung zur Verfügung steht, und daß somit vorteilhafterweise nicht eine Vielzahl von einzelnen Abschnitten mit vertikalen Nähten abdichtend verbunden werden müssen, sondern daß man über den horizontalen Umfang der Deponieseitenwände hinweg mit wenigen Vertikalnähten auskommt.

Die Teilstücke der Kunststoffdichtungsbahn sind zweckmäßigerweise überlappend miteinander verschweißt. Die Kunststoffdichtungsbahn kann dabei aus HDPE bestehen.

Zur besseren Handhabung beim erfindungsgemäßen Hinterfüllen der Schalung mit der Dichtwandmasse ist es vorteilhaft, wenn die Dichtwandmasse aus pumpfähigem Material besteht.

Die Dichtwandmasse kann zementhaltig sein, sowie Bentonit und/oder Tonmaterial enthalten. Vorzugsweise entspricht die Dichtwandmasse nach dem Abbinden hinsichtlich ihres Durchlässigkeitswertes den Anforderungen der TA/Abfall, Gesamtfassung der zweiten allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Abfallgesetz, Bundesanzeiger vom 28. März 1991, für die mineralische Schicht.

Die erfindungsgemäße Dichtwandmasse kann bevorzugterweise enthalten: 2-10 Gew.-% Hydraulisches Bindemittel, 0-95 Gew.-% Tonmehl, 0-80 Gew.-% Sand und/oder Kies, 0-2 Gew.-% Verflüssiger, sowie 0-30 Gew.-% Wasser.

Ferner kann die Dichtwandmasse kalkhaltig und durch Zutritt von Kohlendioxid abbindefähig sein oder zementfreien Polymerbeton enthalten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt einer Kombinationsabdichtung nach der Erfindung in der ersten Phase ihrer Herstellung;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Abschnitt einer Kunststoffdichtungsbahn nach der Erfindung;

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Kunststoffdichtungs­ bahn.

Fig. 1 zeigt, wie die erfindungsgemäße Kombinationsabdichtung bevorzugt hergestellt wird: Die Deponiebegrenzung 5, die im vorligenden Fall eine Felswand ist, wird mit einem Geotextilvlies 15 und gegebenenfalls zusätzlich mit einer Kunststoffdichtungsbahn abgedeckt, um das Gebirgswasser von der Deponie abzuhalten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde das Geotextilvlies 15 mit einer hinterfüllten Dränageschicht 9, beispielsweise mit einer Kiesschicht, kombiniert. Die Dränageleitung 20 führt das in der Dränageschicht 9 gesammelte Gebirgswasser ab.

Im erforderlichen Abstand vor der Deponiebegrenzung 5 wird sodann eine offene Schalung 21 mittels Ankerelementen 4 im Untergrund befestigt. Diese Schalung 21 trägt auf der der Deponiebegrenzung 5 zugewandten Seite die Kunststoffdichtungsbahn 3 mit ihren Noppen 22. Mit einem oder mehreren Abstandhaltern 23 wird die Stabilität der Schalung 21 weiter erhöht. Die Schalung 21 wird mit der Dichtwandmasse 8 hinterfüllt und bis zur Aushärtung dieser Dichtwandmasse 8 belassen. Nach der Aushärtung kann die Schalung 21 wieder entfernt werden. Die Noppen 22 der Kunststoffdichtungsbahn 3 werden in die Dichtwandmasse 8 eingreifend eingegossen, so daß Dichtwandmasse 8 und Kunststoffdichtungsbahn 3 einen innigen Kontakt erhalten. Die Ableitung der Schubkräfte des sich setzenden Deponiematerials wird durch die Noppen 21 auf einfache Weise gewährleistet.

Die erfindungsgemäße Kombinationsabdichtung wird im dargestellten Ausführungsbeispiel abschnittsweise hergestellt: Nach Hinterfüllen der dargestellten Schalung 21 und Aushärten der Dichtwandmasse 8 wird die Schalung 21 wieder entfernt, wobei die Kunststoffdichtungsbahn 3 an der Dichtwandmasse 8 verbleibt. Dann werden vor den so hergestellten ersten Abschnitt der Kombinationsabdichtung Gabionen gesetzt, wonach das Verfüllen des ersten Abschnitts der Deponie mit Deponiematerial (bis etwa zur Höhe des ersten Abschnitts der Dichtwandmasse 8) erfolgt. Darauf folgend wird der zweite Abschnitt der Kombinationsabdichtung auf den ersten Abschnitt gesetzt, indem auf der Gabione eine zweite Schalung 21 befestigt wird, welche wiederum eine Kunststoffdichtungsbahn 3 trägt und mit der Dichtwandmasse 8 hinterfüllt wird. Auch diese zweite Schalung 21 wird nach Aushärten der Dichtwandmasse 8 entfernt und durch eine Gabione ersetzt. Nach dem Auffüllen des zweiten Abschnitts der Deponie mit Deponiematerial wird der dritte und alle folgenden Abschnitte in gleicher Weise hergestellt, bis die Deponiebegrenzungen 5 vollständig ausgekleidet sind und die Deponie verfüllt ist.

Es wird anhand der Fig. 1 somit unmittelbar klar, daß die Dichtwandmasse 8 durch geeignetes Herstellen der Schalungen 21 vorteilhafterweise dem Verlauf der Deponiebegrenzungen 5 folgen kann.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung der Kunststoffdichtungsbahn 3 mit einstückig daran angebrachten, regelmäßig flächenverteilten Noppen 22. Die Noppen sind dabei im wesentlichen kegelförmig ausgestaltet, wodurch sich eine besonders innige Verbindung zwischen Dichtwandmasse 8 und Kunststoffdichtungsbahn 3 ergibt.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Kunststoffdichtungsbahn 3, die doppelt verlegt ist und abwechselnd gegeneinander gerichtete Abstandhalter 23a und 23b aufweist, die jeweils einstückig mit einer der beiden Bahnkomponenten 3a bzw. 3b verbunden sind.

Mit dem Bezugszeichen 22 sind wieder die oben bereits beschriebenen Noppen bezeichnet, die schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweisen.

Die vorliegende Erfindung offenbart eine besonders einfache Lösung der vorgeschriebenen Kombinationsabdichtung für Abfalldeponien mit Senkrechtwandungen und/oder Steilböschungen als Deponiebegrenzungen, die die notwendige Barrierewirkung gegen das Austreten von Schadstoffen in die Umgebung der Deponie sicherstellt.

Claims (19)

1. Kombinationsabdichtung für Abfalldeponien mit Steilwandungen und/oder Steilböschungen als Deponiebegrenzungen, mit einer auf der der Deponie zugewandten Seite angeordneten Kunststoffdichtungsbahn, sowie einer unter der Kunststoffdichtungsbahn befindlichen mineralischen Schicht, wobei die mineralische Schicht aus verfestigungsfähigem und fließfähigem Material mit Dichtungseigenschaften besteht, das einen Pressverbund mit der Kunststoffdichtungsbahn erhält, dadurch gekennzeichnet, daß die mineralische Schicht eine aushärtende Dichtwandmasse (8) ist, die Tonmaterial oder zementfreien Polymerbeton enthält und die durch Hinterfüllen einer vor der Deponiebegrenzung (5) aufgebauten, die Kunststoffdichtungsbahn (3) tragendenden Schalung (21), z. B. einer Holzschalung, herstellbar ist, wobei die ausgehärtete Dichtwandmasse (8) eine solche Eigenstabilität besitzt, daß sie Stützfunktion ausübt.

2. Kombinationsabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffdichtungsbahn (3) auf der zu der Dichtwandmasse (8) hinweisenden Seite flächenverteilt Noppen (22) und/oder Profilierungen und/oder Verankerungselemente und/oder die Schubkraft übertragende Verbindungselemente und/oder sonstige kraftübertragende Elemente aufweist.

3. Kombinationsabdichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aushärtende Dichtwandmasse (8) durch Hinterfüllen einer vor der Deponiebegrenzung (5) aufgebauten, die Kunststoffdichtungsbahn (3) tragenden, offenen Schalung (21) vertikal abschnittsweise herstellbar ist, wobei die Kunststoffdichtungsbahn (3) über den gesamten horizontalen Umfang eines vertikalen Abschnitts nur wenige vertikale Schweißnähte aufweist.

4. Kombinationsabdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffdichtungsbahn (3) über den gesamten horizontalen Umfang eines vertikalen Abschnitts nur eine oder zwei vertikale Schweißnähte aufweist.

5. Kombinationsabdichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (22) der Kunststoffdichtungsbahn (3) in die Dichtwandmasse (8) eingegossen sind.

6. Kombinationsabdichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffdichtungsbahn (3) überlappend verschweißt ist.

7. Kombinationsabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffdichtungsbahn (3) aus HDPE besteht.

8. Kombinationsabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtwandmasse (8) aus anfänglich pumpfähigem Material besteht.

9. Kombinationsabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtwandmasse (8) ein hydraulisches Bindemittel enthält.

10. Kombinationsabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtwandmasse (8) Bentonit enthält.

11. Kombinationsabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtwandmasse (8) enthält:
2-10 Gew.-% hydraulisches Bindemittel,
0-95 Gew.-% Tonmehl,
0-80 Gew.-% Sand und/oder Kies,
0-2 Gew.-% Verflüssiger, sowie
0-30 Gew.-% Wasser.

12. Kombinationsabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtwandmasse (8) kalkhaltig und durch Zutritt von Kohlendioxid abbindefähig ist.

13. Kombinationsabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffdichtungsbahn (3) dichtigkeits­ kontrollierbar ist.

14. Kombinationsabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalung (21) eine verlorene Schalung ist.

15. Kombinationsabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalung (21) eine nicht verlorene Schalung ist.

16. Kombinationsabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalung ein stützendes Element für die Kunststoffdichtungsbahn darstellt, bis das verfestigungsfähige Material verfestigt ist.

17. Kombinationsabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalung aus einer gabionenartig ausgebildeten Dränageschicht besteht.

18. Kombinationsabdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffdichtungsbahn (3) doppelt verlegt ist und daß abwechselnd gegeneinander gerichtete Abstandhalter (23a) und (23b) vorhanden sind, die jeweils einstückig mit einer der beiden Bahnkomponenten (3a) bzw. (3b) verbunden sind.

19. Verfahren zur Herstellung einer Kombinationsdichtung für Abfalldeponien mit Steilwandungen und/oder Steilböschungen als Deponiebegrenzungen, bei dem ein stützendes Element in variablem Abstand zur Deponiebegrenzung aufgestellt wird,
eine Kunststoffdichtungsbahn am stützenden Element zur Deponiebegrenzung hin angeordnet wird,
fließ- und verfestigungsfähiges Ton- oder zementfreies Polymerbetonmaterial zu einer mineralischen Schicht mit Dichtungseigenschaften zwischen Deponiebegrenzung (5) und Kunststoffdichtungsbahn (3) eingefüllt und,
die mineralische Schicht zu einer Dichtwandmasse (8) ausgehärtet wird, wobei ein Preßverbund zwischen Kunststoffdichtungsbahn (3) und mineralischer Schicht entsteht und die ausgehärtete Dichtwandmasse (8) eine solche Eigenstabilität besitzt, daß sie Stützfunktion ausübt.