DE8607013U1 - Vorrichtung zur Herstellung von Dichtwänden im Erdreich mit einer wasserundurchlässigen Erdschicht oder Suspension - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Dichtwänden im Erdreich mit einer wasserundurchlässigen Erdschicht oder Suspension.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens aufzuzeigen, mit dem es möglich ist. mit einfachen Mitteln kostengünstig in einem Erdreich, das unter der Geländeoberfläche eine relativ wasserundurchlässige Schicht aufweist, Dichtwände zu erstellen, mittels derer das Eindringen von Wasser von einer Zone des Erdreichs in eine andere die erste Zone umgebende weitere Zone verhindert wird.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch zu einer Kastenwand zusammensetzbare Hohlkastenprofile zur Aufnahme der wasserundurchlässigen Suspension, die aus zwei im Abstand parallel zueinander angeordneten Außenwandbohlen bestehen, die unter Ausbildung eines Hohlkastens mittels Querwänden miteinander verbunden sind.

Weitere Merkmale der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben und nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1. die Erstellung einer Dichtwand in einer schematischen Seitenansicht,

Fig. 2. die Dichtwand nach Fig. 1 in einer schematischen Draufsicht,

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Fig. 3< eine Kastenwand zur Ausbildung der Dichtwand nach Fig. 1 in der Draufsicht,

Fig. 4, ein Hohlkastenprofil für die Kastenwand nach Fig. 3 in der Draufsicht,

Fig. 5i das Hohlkastenprofil nach Fig. 4 in einer Seitenansicht im Schnitt A-A,

Fig. 6. einzelne Phasen der Erstellung einer weiteren bis 11, Ausbildung einer Dichtwand in schematischen Seitenansichten im Schnitt,

In Fig. 1 sind schematisch die zur Erstellung einer Kastenwand 2 erforderlichen Geräteeinheiten dargestellt. Die Kastenwand 2 wird in Erdreich 43 eingetrieben, das, in der Regel, eine wasserundurchlässige Schicht 21 aufweist, auf der sich eine Auffüllung 26 o.a. befindet. Die Kastenwand 2 kann auch in ein Erdreich 43 eingetrieben werden, daß keine wasserundurchlässige Schicht 21 aufweist. Je nach Beschaffenheit des Erdreichs 43 kann die Rammeinheit 39 aus einem oder mehreren Hohlkörperprofilen 3 bestehen. Vor der Kastenwand 2 ist eine Rammeinheit 39 dargestellt. Diese besteht aus einzelnen Hohlkörperprofilen 3, die aneinander gereiht sind. Das Eintreiben der Hohlkörperprofile 3 erfolgt z.B. mittels einer Baggerramme 4 1 mit Freifallbär od. dgl.. In Arbeitsrichtung hinter der Baggerramme 41 erfolgt mittels einer Suspensionsfüllvorrichtung 22 die Befüllung der Hohlräume in der Kastenwand 2 mit einer wasserundurchlässigen Suspension 27. Diese kann z. B. ein Gemisch aus Bentonit, Zement und Wasser sein, wobei die Rezeptur wie folgt sein kann: 40 kg Bentonit, 200 kg Zement HOZ 35L-NW-HS, 900 kg Wasser. Es ist auch möglich, die wasserundurchlässig Suspension 27 nach einer anderen Rezeptur herzustellen, was von den jeweiligen Boden-

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Verhältnissen und ggf. der vorgesehenen Dichtwandherstellung abhängig ist. In Arbeitsrichtung hinter der Suspensionsfülivorrichtung 42 ist eine weitere Baggerramme 40 mit einem Ziehvibrator angeordnet, mittels derer die mit der wasserundurchlässigen Suspension 27 gefüllten HohlkÖrperprofile 3 wieder aus dem Erdreich 43 herausgezogen werden. Es ist auch möglich, konstruktiv anders gestaltete Ziehgeräte zu verwenden. So können Z.B. die Hohlkörperprofile 3 auch mittels einer geeigneten Ziehvorrichtung ausschließlich durch Anwendung von statischen Druck aus dem Erdreich 43 herausgezogen werden. Hierbei verbindet sich die wasserundurchlässige Suspension 27 zur Dichtwand 1. Da die Hohlkastenprofile 3 nach der Verfüllung mit der wasserundurchlässigen Suspension 27 in einem besonderen Taktverfahren mit dem Ziehvibrator der Baggerramme 40 gezogen werden, bleibt die Standfestigkeit des Schlitzes der Dichtwand 1 gewährleistet. Da während des Arbeitsvorgangs keine Verunreinigungen der wasserundurchlässigen Suspension 27 eintreten können, ist die Qualität der Dichtwand 1 größer als die einer vergleichbaren mit Greiferbetrieb hergestellten konventionellen Schlitzwand. Die Herstellung der Dichtwand 1 erfolgt bei entsprechend anstehenden rammbaren Bodenarten so, daß jeweils eine Anzahl von Hohlkastenprofilen 3 zu einer Rammeinheit 39 zusammengefaßt sind, so daß der Einsatz der Baggerramme 41 mit Freifallbär, der Suspensionsfüllvorrichtung 42 und der Baggerramme 40 mit Ziehvibrator in einer aufeinander abgestimmten räumlichen Anordnung erfolgen kann.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einer Kastenwand 2 mit vorausgehender Dichtwand 1. Die Kastenwand 2 ist aus den Hohlkastenprofilen 3 gebildet, von denen eins in Fig. 4 in einer schematischen Draufsicht dargestellt ist. Die Hohlkastenprofile 3 bestehen aus zwei im Abstand zueinander parallel angeordneten Außenwandbohlen 4, die unter

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Ausbildung jeweils eines Hohlkastens 5 mit Querwänden 6, 7 und 14 miteinander verbunden sind. An den stirnseitigen Endabschnitten 8, 9 der Hohlkastenprofile 3 sind Eingriffselemente 10 ausgebildet, mittels derer jeweils twei benachbarte Hohlkastenprofile 3 miteinander axial lö-j'oar verbindbar sind. Die Eingriffselemente 10 können als eine Art Nutfederverbindung ausgebildet sein, die an den auf die Arbeitsvorrichtung bezogenen Stirnseiten eines jeden Hohlkastenprofils 3 angeordnet sind. Bei den in Fig. 3 und 4 dargestellten Hohlkastenprofilen 3 sind die Eingriffselemente 10 als Führungsstücke 11 ausgebildet, die in jeweils ein stabförmiges Schloß 12 geschoben ist. Zwischen jeweils zwei einander zugeordneten Hohlkastenprofilen 3 ist kein Hohlraum ausgebildet. Hierdurch verdrängen auch die aneinander gleitenden Querwände 7, 14 von einander benachbarten Hohlkastenprofilen 3 das Erdreich vollständig.

Jedes Hohlkastenprofil 3 ist lösbar auf eine Fußplatte 15 gesteckt und gegen diese abgedichtet. Die Fußplatten 15 können die Hohlkastenprofile 3 seitlich überragen. Auf den Fußplatten 15 sind vertikale Führungsstege 16 ausgebildet, an deren Außenflächen 17 an den Hohlkastenprofilen 3 anliegende Dichtungselemente 18 angeordnet sind (Fig. 5). Es ist auch möglich, Fußplatten 15 ohne Dichtungselemente 18 zu verwenden. Bei hochgezogenem Hohlkastenprofil 3 sind die Dichtungselemente 18 in die wasserundurchlässige Suspension 27 eingebunden. An den oberen Endabschnitten 19 der Führungsstege 16 ist jeweils ein Dichtungskragen 20 angeordnet, der zur Lagefixierung der Dichtungselemente 18 dient. Es ist auch möglich Führungsstege 16 ohne einen Dichtungskragen 20 zu verwenden

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Sofern aufgrund der Zusammensetzung des Erdreichs 43 das Einrammen der Fußplatte 15 erschwert ist, kann an der Unterseite der Fußplatte 15 auch ein z. B. kegelförmiger Verdrängungskörper angeordnet werden. Aufgrund der Führung der Hohlkastenprofile 3 über ihre gesamte Höhe in den Schlössern 12 ist sichergestellt, daß die erforderliche Dicke der Dichtwand 1 über deren gesamte Länge gewährleistet ist. Von besonderen Vorteil ist, daß die aneinander gleitenden Querwände 7, 14 zwischen benachbarten Hohlkastenprofilen 3 das Erdreich vollständig verdrängen.

In den Fig. 6 bis 11 ist die Ausbildung einer Dichtwand 1a in einer offenen verbauten Baugrube dargestellt, in der eine Drainageleitung 34 angeordnet ist. Hier wird zunächst ein Graben 29 bis in eine relativ wasserundurchlässige Schicht 21 des Erdreichs 43 ausgebildet. Auf der Sohle 32 werden dann Verbaugrundelemente 30 randseitig angeordnet. Sofern die Oberkante des Erdreichs entsprechend hoch ist, können über den Verbaugrundelementen 30 weitere Verbauaufsatzteile 31 angeordnet werden. Wenn ein bestimmtes Erdreich 22 von dem umgebenden Erdreich 43 abgetrennt werden soll, kann auf der Sohle 32 eine Trennwand 33 aufgestellt werden, durch die ein Drainageraum 34 ausgebildet wird. In diesem Drainageraum 34 wird in üblicher Weise eine Drainageleitung 35 mit einer Drainageumkieselung 36 sowie einem Drainfilter 37 angeordnet. Der neben dem Drainageraum befindliche Grabenraum wird mit einem wasserundurchlässigen Bodengemisch 28 verfüllt. Dieses Bodengemisch kann z. B. aus einem Gemisch aus schluf freien Scind, Bentonit und Tonmehl bestehen. Bei Eindr '■■ ι :.;···η von Bodenfeuchtigkeit in dieses Gemisch erfolgt dann die eine Wasserdurchdringung verhindernde Abbindung. Es ist auch mög-

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lieh, mit dem Bodengemisch eine sichere Dichtwand aufzubauen, ohne das eine Drainageleitung in dem Graben 29 verlegt ist.

Zu Verfüllung des Grabens 29 wird oberhalb des Drainageraums 34 lagenweise weiteres Material für den Drainfilter 37 wie z. B. schluffreier Sand eingebracht. In dem daneben befindlichen Grabenabschnitt wird der Graben 29 ebenfalls lagenweise mit dem wasserundurchlässigen Bodengemisch 28 verfüllt. Nach Eindringen der jeweiligen einzelnen Lagen erfolgt eine Verdichtung mittels eines Bodenverdichters 38. Ein Vermischen des Drainfilters 37 mit dem eingebrachten wasserundurchlässigen Bodengemisch 28 wird dadurch vermieden, daß die Trennwand 33 beim Verfüllen des Grabens 29 niit hochgezogen wird. Der Graben 29 wird so hoch mit dem Drainfilter 37 verfüllt, daß z. B. ein Anschluß an die Gasdrainage 23 erfolgen kann (Fig. 6 und 11). In diesem Fall kann der Anschluß an die Auffüllung 26 dann z. B. mittels einer Glimmertonschicht 24 od. dgl. erfolgen, die mit einer Schutzschicht 25 abgedeckt wird. Die so hergestellte Dichtwand 1a eignet sich z.B. besonders gut zur Begrenzung von Deponien, deren Erdreich 22 von dem umgebenden Erdreich 43 abgetrennt werden muß. Das aus dem Erdreich 22 in den Drainageraum 34 gelangende ggf. verunreinigte Wasser wird über die Drainageleitung 35 abgeführt und kann zentral hinsichtlich seiner Zusammensetzung überprüft werden. Selbstverständlich kann die Dichtwand 1a auch in zu anderen Zwecken dienenden verbauten Baugruben erstellt werden. Der Vorteil besteht darin, daß das wasserundurchlässige Bodengemisch leicht eingebaut und mit einer Rüttelplatte od. dgl. gut verdichtet werden kann, wobei ein K-Wert von weniger als 1x 10 -9 m/s erzielt werden kann. Durch die Rezeptur des Bodengemisches ist die Erosionsstabilität ausreichend, ebenso die Plastizität zur Selbstheilung bei Verformungen. Das wasserun-

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durchlässige Bodengemisch 28 kann nach bestimmten Rezeptüren, die an das jeweils umgebende Erdreich 43 angepaßt sind, in Mischern als konstantes und homogenes Gemisch hergestellt werden. Bei hohem Quarzanteil des Materials ohne nennenswerte organische oder kalkhaltige Beimengungen ist auch eine ausreichende chemische Beständigung gewährleistet. Gegenüber der Dichtwand 1 ist die Dichtwand 1a im Regelfall breiter ausgebildet. Es ist möglich, bei bestimmten Bauvorhaben sowohl Dichtwände wie auch Dichtwände 1a herzustellen und miteinander oder mit anderen Verfahren zu kombinieren.

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Claims (9)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Dichtwänden im Erdreich mit einer wasserundurchlässigen Erdschicht oder Suspension, gekennzeichnet durch zu einer Kastenwand

(2) zusammensetzbare Hohlkastenprofile (3) zur Aufnahme der wasserundurchlässigen Suspension (?7), die aus zwei im Abstand parallel zueinander angeordneten Auföenwandbohlen (4) bestohen, die unter Ausbildung eines Hohlkastens (5) mittels Querwänden (6, 7, 14) miteinander verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem stirnseitigen Endabschnitt (8, 9) der Hohlkastenprofile (3) Eingriffselemente (10) ausgebildet sind, mittels derer jeweils zwei benachbarte Hohlkastenprofile (3) miteinander axial lösbar verbindbar sind.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingrif fseleinente (10) als Führungsstücke (11) für stabförmige Schlösser (12) ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlösser (12) als im Querschnitt allgemein pilzförmige Profilstücke (13) ausgebildet sind, unter deren den Mittelsteg überlappenden Querstegen die Führungsstücke (1 ¹) eingeführt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlösser (12) mit den Außenwandbohlen (4) mittels Schweißnähten od. dgl. verbunden sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hohlkastenprofil (3) lösbar auf eine Fußplatte (15) gesteckt und gegen diese abgedichtet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußplattsn (15) die Hohlkastenprofile (3) seitlich überragen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Fußplatten (15) vertikale Führungsstege (16) ausgebildet sind, an deren Außenwandflächen (17) an dem Hohlkastenprofil (3) anliegende Dichtungselemente (1b) angeordnet sind, die bei hochgezogenem Hohlkastenprofil (3) in die wasserundurchlässige Suspension eingebunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oberen Endabschnitt (19) der Führungsstege (16) ein Dichtungskragen (20) zur Lagefixierung der Dichtungselemente (18) ausgebildet ist.