EP0190409A1 - Schlitzwände mit Abdichtungsbahnen - Google Patents

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EP0190409A1
EP0190409A1 EP85114254A EP85114254A EP0190409A1 EP 0190409 A1 EP0190409 A1 EP 0190409A1 EP 85114254 A EP85114254 A EP 85114254A EP 85114254 A EP85114254 A EP 85114254A EP 0190409 A1 EP0190409 A1 EP 0190409A1
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grooves
tube
outer tube
sealing
connecting elements
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Niederberg-Chemie GmbH
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Niederberg-Chemie GmbH
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D19/00—Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
    • E02D19/06—Restraining of underground water
    • E02D19/12—Restraining of underground water by damming or interrupting the passage of underground water
    • E02D19/18—Restraining of underground water by damming or interrupting the passage of underground water by making use of sealing aprons, e.g. diaphragms made from bituminous or clay material
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    • E02D19/18—Restraining of underground water by damming or interrupting the passage of underground water by making use of sealing aprons, e.g. diaphragms made from bituminous or clay material
    • E02D19/185—Joints between sheets constituting the sealing aprons

Definitions

  • diaphragm walls are z. B. created by filling the excavated earth slots with a thixotropic mass.
  • a thixotropic mass z. B. serve Bentonitschlempe. It is a key.
  • the purpose of the thixotropic mass is to keep the side walls of the earth slot stable.
  • concrete slabs made of waterproof concrete can be introduced or the bentonite slurry filled with a suitable concrete so that the diaphragm wall remains watertight and prevents the passage of adjacent liquids.
  • the special behavior of thixotropic masses facilitates the introduction of concrete slabs or suitable concrete.
  • Thixotropic masses form a relatively solid structure in the rest position. I.e.
  • the diaphragm walls are 15-20 cm wide. However, diaphragm walls with a thickness of 50 cm and more are also used.
  • the effort for such diaphragm walls can be reduced by using sealing sheets made of plastic for the diaphragm walls, which are provided with nubs on one side and provided with a thin layer of in-situ concrete at the construction site, so that slabs are formed which are instead of the usual ones Let the concrete slabs easily sink into the thixotropic mass filling the respective earth slot.
  • the sealing membrane elements are preferably between 1 and 10 m wide and the in-situ concrete layer is between 2 and 3 cm thick.
  • Both PVC soft films and ethylene copolymers (Carbofol) can be used as the waterproofing membrane.
  • the sealing membrane elements are provided at the butt ends with connecting elements which ensure a non-positive and tight connection between the individual sealing membrane elements.
  • Pipes made of a related plastic material can serve as connecting elements.
  • the pipes are welded to the butt ends of the sheets.
  • the diameters of the pipes are dimensioned so that they are inserted into one another. I.e. the diameter of one tube is chosen so that it can be plugged onto the other tube.
  • the larger pipe to be attached is slotted on the outside on one side to such an extent that the sealing membrane welded to the pipe does not hinder the connection process when attached.
  • a solid material can also be used instead of the inner tube.
  • the fit for the two pipes to be inserted into one another is either selected so that a force-locking connection is created just by plugging into one another, or this connection is created when the two sealing membrane elements cannot be avoided with a slight tensile load.
  • each sealing membrane element has the same length of 8 m and the same height of 4 m, which cannot be seen in the drawing due to the cross-sectional representation.
  • a sealing membrane of any length can be produced by joining together the various sealing membrane elements 1. While this results in an excess length compared to the earth slot to be excavated, the sealing membrane is rolled up at one end or the sealing membrane can be cut to length there. Cutting to length is possible with the plastic materials provided and without any noteworthy work.
  • Each geomembrane element 1 has at one end a welded tube 4 made of the same material and at the other end a welded tube 2 made of the same material.
  • the tube 2 is designed so that it can include the tube 4 - as shown in the drawing. This requires an inner diameter that is slightly larger than the outer diameter of the tube 4 and a slot over the entire length of the tube 2. The longitudinal slot enables the tube 2 to slide past the sealing membrane of the sealing membrane element 1 over the tube 4.
  • the sealing membrane elements 1 To assemble the sealing membrane elements 1, these are either erected individually or up to a partial length or the entire length with tubes 2 and 4 inserted into one another. The installation takes place directly on the thixotropic mass (bentonite slurry) of the excavated earth slot. Thereafter, in-situ concrete is applied from the bottom to the nubbed back of the waterproofing membrane. The in-situ concrete is shown in the drawing on one of the sealing membrane elements 1 and is designated by 3. The in-situ concrete is applied in layers, with the individual layers extending over the length of the waterproofing membrane.
  • thixotropic mass bentonite slurry
  • This in-situ concrete application causes the sealing membrane elements to slowly sink into the thixotropic mass, so that the thixotropic mass itself forms a formwork or support for the sealing membrane elements 1 with the sprayed-on in-situ concrete until it is set.
  • the waterproofing membrane can also be weighted down with a steel rail, which causes the waterproofing membrane to sink in.
  • the sealing membrane 1 taking into account the knobs, has a thickness of 4 mm and is therefore in a preferred range of 3 to 5 mm.
  • the tubes 2 and 4 can also each be arranged such that a sealing membrane 1 is provided with a tube 2 at each end and the corresponding sealing membranes are provided with a tube 4 at each end and vice versa.
  • a particularly advantageous application of the diaphragm walls according to the invention is the sealing of landfills, liquid-carrying and liquid-holding systems.
  • landfills there is often the problem of preventing toxins from entering the groundwater from the landfill.
  • earth slots with a depth to a safe subsoil are dug around the landfill or on dangerous sides.
  • the geomembrane elements according to the invention are introduced into the earth slots after filling with bentonite slurry.
  • This method can also be applied to liquid-carrying systems such as river courses and the like.
  • the river water can be kept in his bed with the help of diaphragm walls according to the invention. This is particularly advantageous in dry zones and in sewer construction.
  • Liquid holding systems are e.g. B. ponds or lakes or dams, the liquid to be retained can also be other than water.
  • the geomembrane elements 1 have a length of 0.5 to 2 m and are provided laterally instead of the tubes 2 with welded tubes 6 and instead of the tubes 4 with welded solid material 8.
  • the tubes 6 have grooves or grooves 7 on the inside.
  • the other solid material 8 is provided with webs 9, so that the material 8 with these webs 9 can be inserted into the grooves 7 of the neighboring tube 6 and slide downward therein.
  • a tongue and groove system ensures the sealing of the pipe connections and at the same time serves to stiffen the elements with one another.
  • the diameters of the two nested parts are to be coordinated so that the inner material 8 exerts a kind of wedge effect on the outer tube 6 and the wedges are pressed firmly into the groove. This creates a labyrinth seal.
  • the outer tube 6 and the solid material 8 are preferably made of polyethylene.
  • the polyethylene develops a higher sliding effect at higher pressures. This is extremely beneficial to the press fit according to the invention between the tube 6 and the solid material 8.

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Abstract

Nach der Erfindung sind für Schlitzwände mit thixotroper Masse Dichtungselemente vorgesehen, die aus einzelnen Dichtungsbahnen (1) bestehen, welche über Elemente (2,4) miteinander verbunden sind.

Description

  • Im Tiefbau stellt sich häufig das Problem, die Baugruben gegen eindringendes Wasser abzudichten. Dazu ist bekannt, zunächst Erdschlitze auszuheben, und zwar bis auf festen Untergrund, der kein Wasser durchläßt. Auf dem festen Untergrund wird dann im ausgehobenen Erdschlitz eine Schlitzwand erstellt, die wie ein Schott in der wasserführenden Schicht sitzt und nach Ausheben der Baugrube eine ausreichende Abdichtung gegen eindringendes Wasser bildet.
  • Im einzelnen werden Schlitzwände z. B. dadurch erstellt, daß die ausgehobenen Erdschlitze mit einer thixotropen Masse gefüllt werden. Als thixotrope Masse kann z. B. Bentonitschlempe dienen. Das ist eine Tonart. Die thixotrope Masse hat die Aufgabe, die Seitenwändedes Erdschlitzes stabil zu halten. Anschließend können Betonplatten aus wasserdichtem Beton eingebracht oder die Bentonitschlempe mit einem geeigneten Beton so aufgefüllt werden, daß die Schlitzwand in sich wasserdicht bleibt und den Durchtritt angrenzender Flüssigkeiten verhindert. Das Einbringen von Betonplatten bzw. geeignetem Beton wird durch das besondere Verhalten thixotroper Massen erleichtert. Thixotrope Massen bilden in der Ruhelage ein relativ festes Gebilde. D. h. nach Einbringen der Bentonitschlempe erstarrt diese praktisch in den Erdschlitzen. Durch Anstoßen der Bentonitschlempe kann diese wie jede andere thixotrope Masse jedoch wieder fließfähig gemacht werden. Diese Eigenschaft wird beim Einbringen der Betonplatten bzw. geeigneten anderen Betons genutzt. Die Betonplatten sinken dann in der fließfähig werdenden Bentonitschlempe leicht nach unten.
  • Je nach Bauvorhaben ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an die Breite der Schlitzwände. In einfachsten Fällen sind die Schlitzwände 15-20 cm breit. Es sind jedoch auch Schlitzwände mit einer Dicke von 50 cm und mehr in Anwendung.
  • Nach einem älteren Vorschlag kann der Aufwand für derartige Schlitzwände dadurch verringert werden, daß für die Schlitzwände Dichtungsbahnen aus Kunststoff verwendet werden, die einseitig mit Noppen versehen sind und an der Baustelle mit einer dünnen Ortbetonschicht versehen werden, so daß Platten entstehen, die sich anstelle üblicher Betonplatten leicht in die den jeweiliegen Erdschlitz ausfüllende thixotrope Masse absenken lassen. Vorzugsweise sind die Dichtungsbahnelemente zwischen 1 und 10 m breit und ist die Ortbetonschicht zwischen 2 und 3 cm stark.
  • Als Abdichtungsbahn können sowohl PVC-Weichfolien als auch Ethylen-Copolymerisate (Carbofol) verwendet werden.
  • Bei den Dichtungsbahnen aus Kunststoff stellt sich für Erdschlitze die Frage der Handhabung bei größeren Schlitzlängen. Nach der Erfindung wird dieses Problem dadurch gelöst, daß die Dichtungsbahnelemente an den Stoßenden mit Verbindungselementen versehen sind, die eine kraftschlüssige und dichte Verbindung zwischen den einzelnen Dichtungsbahnelementen sicherstellen. Als Verbindungselemente können Rohre aus einem verwandten Kunststoffmaterial dienen. Die Rohre werden an die Stoßenden der Bahnen angeschweißt. Die Durchmesser der Rohre sind so bemessen, daß sie ineinandergesteckt werden. D. h. der Durchmesser des einen Rohres ist so gewählt, daß es sich auf das andere Rohr aufstecken läßt. Zugleich ist das größere, aufzusteckende Rohr außen einseitig soweit geschlitzt, daß beim Aufstecken die am Rohr angeschweißte Dichtungsbahn den Verbindungsvorgang nicht behindert. Wahlweise kann anstelle des inneren Rohres auch ein Vollmaterial verwendet werden.
  • Die Passung für die beiden ineinander zu steckenden Rohre ist entweder so gewählt, daß bereits durch das Ineinanderstecken eine kraftschlüssige Verbindung entsteht oder.diese Verbindung entsteht bei nicht vermeidbarer, geringfügiger Zugbelastung der beiden Dichtungsbahnelemente.
  • In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
  • Mit 1 sind in Fig. 1 verschiedene Dichtungsbahnelemente bezeichnet. Jedes Dichtungsbahnelement hat im Ausführungsbeispiel die gleiche Länge von 8 m und die gleiche, in der Zeichnung aufgrund der Querschnittsdarstellung nicht erkennbare Höhe von 4 m. Durch Aneinanderfügen der verschiedenen Dichtungsbahnelemente 1 kann eine Dichtungsbahn beliebiger Länge hergestellt werden. Während sich dabei eine überlänge gegenüber dem auszuhebenden Erdschlitz ergibt, wird die Dichtungsbahn an einem Ende aufgerollt oder läßt sich die Dichtungsbahn dort ablängen. Das Ablängen ist bei den vorgesehenen Kunststoffmaterialien eirfach und ohne nennenswerten Arbeitsaufwand möglich. Jedes Dichtungsbahnelement 1 besitzt an einem Ende ein angeschweißtes Rohr 4 aus gleichem Material und am anderen Ende ein angeschweißtes Rohr 2 aus gleichem Material.. Das Rohr 2 ist so ausgelegt, daß es das Rohr 4 - wie in der Zeichnung dargestellt - umfassen kann. Das bedingt einen Innendurchmesser, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des Rohres 4 ist, und einen Schlitz über die gesamte Länge des Rohres 2. Der Längsschlitz ermöglicht es dem Rohr 2, an der Dichtungsbahn des Dichtungsbahnelementes 1 vorbei über das Rohr 4 zu gleiten.
  • Zur Montage der Dichtungsbahnelemente 1 werden diese wahlweise einzeln aufrecht oder zu einer Teillänge oder der gesamten Länge mit ineinandergesteckten Rohren 2 und 4 aufgestellt. Die Aufstellung erfogt unmittelbar auf der thixotropen Masse (Bentonitschlempe) des ausgehobenen Erdschlitzes. Danach wird von unten beginnend Ortbeton auf die mit Noppen versehene Rückseite der Dichtungsbahnen aufgetragen. Der Ortbeton ist in der Zeichnung an einen der Dichtungsbahnelemente 1 dargestellt und mit 3 bezeichnet. Der Ortbeton wird lagenweise aufgetragen, wobei die einzelnen Lagen sich über die Länge der Abdichtungsbahn erstrecken. Diese Ortbetonaufbringung bewirkt, daß die Abdichtungsbahnelemente langsam in die thixotrope Masse einsinken, so daß die thixotrope Masse zugleich selbst solange eine Schalung bzw. Stütze für die Dichtungsbahnelemente 1 mit dem aufgespritzten Ortbeton bilden, bis dieser abgebunden ist.
  • Wahlweise lassen sich die Abdichtungsbahnen auch unten mit einer Stahlschiene beschweren, die die Abdichtungsbahnen zum Einsinken bringen.
  • Im Ausführungsbeispiel hat die Abdichtungsbahn 1 unter Berücksichtigung der Noppen eine Dicke von 4 mm und liegt damit in einem bevorzugten Bereich von 3 bis 5 mm.
  • Die Rohre 2 und 4 können jeweils auch so angeordnet werden, daß eine Abdichtungsbahn 1 an jedem Ende mit einem Rohr 2 und die korrespondierenden Abdichtungsbahnen an jedem Ende mit einem Rohr 4 und umgekehrt versehen sind.
  • Eine besonders vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen Schlitzwände ist die Abdichtung von Deponien, flüssigkeitsführenden und flüssigkeitshaltenden Systemen. Bei Deponien stellt sich häufig das Problem, das Eindringen von Giftstoffen aus der Deponie in das Grundwasser zu verhindern. In solchen Fällen werden um die Deponie herum bzw. an gefahrbringenden Seiten Erdschlitze mit einer Tiefe bis zu einem sicheren Untergrund ausgehoben. In die Erdschlitze werden nach Einfüllen von Bentonitschlempe die erfindungsgemäßen Dichtungsbahnelemente eingebracht.
  • Dieses Verfahren läßt sich auch anwenden auf flüssigkeitsführende Systeme wie Flußläufe und dergleichen. Hier kann mit Hilfe erfindungsgemäßer Schlitzwände das Flußwasser in seinem Bett gehalten werden. Das ist insbesondere in Trockenzonen und im Kanalbau von Vorteil.
  • Flüssigkeitshaltende Systeme sind z. B. Teiche oder Seen oder Dämme, wobei die zurückzuhaltende Flüssigkeit auch eine andere als Wasser sein kann.
  • Nach Fig. 2 haben die Dichtungsbahnelemente 1 eine Länge von 0,5 bis 2 m und sind seitlich anstelle der Rohre 2 mit angeschweißten Rohren 6 und anstelle der Rohre 4 mit angeschweißtem Vollmaterial 8 versehen. Die Rohre 6 besitzen innen Rillen oder Nuten 7.
  • Passend zu diesen Nuten ist das andere Vollmaterial 8 mit aufgesetzten Stegen 9 versehen, so daß das Material 8 mit diesen Stegen 9 in die Nuten 7 des Nachbarrohres 6 eingeführt werden kann und darin abwärts gleitet. Ein solches Nut-Federsystem gewährleistet die Dichtung der Rohrverbindungen und dient gleichzeitig der Aussteifung der Elemente untereinander. Die Durchmesser der beiden ineinandergesteckten Teile sind so aufeinander abzustimmen, daß das innenliegende Material 8 eine Art Keilwirkung auf das äußere Rohr 6 ausübt und die aufgesetzten Keile fest in die Nut eingepreßt werden. Auf diese Weise wird eine Labyrinthdichtung bewirkt.
  • Vorzugsweise bestehen das äußere Rohr 6 und das Vollmaterial 8 aus Polyethylen. Das Polyethylen entwickelt bei höheren Drücken eine höhere Gleitwirkung. Das ist der erfindungsgemäßen Preßpassung zwischen dem Rohr 6 und dem Vollmaterial 8 ausgesprochen förderlich.

Claims (5)

1. Schlitzwände, insbesondere für Tiefbauten und Tunnelbauten, wobei zunächst Erdschlitze ausgehoben und mit thixotroper Masse gefüllt werden und anschließend Dichtungselemente in die thixotrope Masse abgesenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbahnen mit Verbindungselementen versehen sind.
2. Schlitzwände nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente aus ineinandersteckbaren, mit den Kunststoffbahnen (1) verschweißten Rohren (2, 4) bestehen, von denen das äußere Rohr einen Längsschlitz aufweist.
3. Schlitzwände nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rohr (6) an der Innenseite Rillen oder Nute (6) aufweist und das innere Rohr (8) in die Nuten (7) passende Stege (9) aufweist.
4. Schlitzwände nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Rohr (6) ein als Vollmaterial ausgebildetes Verbindungselement (8) umschließt.
5. Schlitzwände nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente aus Polyethylen bestehen.
EP85114254A 1985-02-07 1985-11-08 Schlitzwände mit Abdichtungsbahnen Expired EP0190409B1 (de)

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