EP0225963A1 - Vorrichtung zum Einbringen einer wasserundurchlässigen Schicht ins Erdreich - Google Patents

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EP0225963A1
EP0225963A1 EP86109427A EP86109427A EP0225963A1 EP 0225963 A1 EP0225963 A1 EP 0225963A1 EP 86109427 A EP86109427 A EP 86109427A EP 86109427 A EP86109427 A EP 86109427A EP 0225963 A1 EP0225963 A1 EP 0225963A1
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/002—Ground foundation measures for protecting the soil or subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • E02D31/006—Sealing of existing landfills, e.g. using mining techniques

Definitions

  • the invention relates to a method for introducing a water-impermeable layer into the ground, in particular below a landfill, in which tunnels which run parallel to one another and serve for drainage are first introduced into the ground, and a device for carrying out the method.
  • the task here is to design the method and device so that it can be carried out with reasonable financial and technical effort.
  • pre-press tunnels 4 running parallel to one another are introduced into the ground 2 below a landfill 3, which run as far as an end shaft 5.
  • a water-impermeable layer 6 connecting them is introduced between adjacent tunnels 4.
  • Each water-impermeable layer 6 is arched upwards, so that the water flows in the direction of the tunnels 4, which serve for drainage.
  • the distance between adjacent tunnels 4 can be, for example, 10 to 30 m.
  • the water-impermeable layers 6 are connected on the upper side to a tunnel 4. Drainage openings 7 are provided at the top of each tunnel. Furthermore, 4 toothed racks 8 are arranged on the side of the tunnel, in which motor drives of a driving shield engage, as will be explained below.
  • the water-impermeable layers 6 are connected laterally to the tunnel 4.
  • the drainage openings 7 are located above this connecting line.
  • the racks 8 run below these connecting lines.
  • the tunneling device consists of a tunneling shield 9, the span of which corresponds to the distance between two adjacent tunnels 4. It has a length of, for example, 1.5 to 2.5 m and a height of, for example, 0.2 to 0.3 m. It is arched upwards. 7, its tip 10 can be pivotable about a horizontal axis 11. This tip can be provided with a rinsing and / or vibrating head, a milling machine, saw or tearing shaft. Behind its tip, the shield is double-walled, the two walls 12, 13 being stiffened to one another by supports 14. The back of the shield is open, and the upper wall 12 can be extended beyond the lower wall 13.
  • the water-impermeable layer is introduced into the rear open end 15. This layer can be, for example, reinforcing or fiber concrete, macadam or clay.
  • the tunneling shield 9 is placed between two adjacent tunnels 4, the motor drives (not shown), which are provided on the side of the shield, engage in the toothed racks 8 of this tunnel 4. After commissioning of these motor drives, the shield 9 presses through the soil, which compresses it. At the same time, the material for the waterproof layer 6 is introduced via the rear end 15 of the tunneling shield 9, the introduction preferably taking place under pressure. The Application under pressure favors the forward movement of the shield caused by the motor drives.
  • a water-impermeable layer is placed between two neighboring tunnels.
  • the racks 8 are designed so that their base serve simultaneously as longitudinal guides for the shield 9.
  • the energy and feed lines for the shield 9 each run in a tunnel 4.
  • slots are provided through which the energy and feed lines run from the interior of the tunnel to the shield 9.
  • the energy and feed lines are plugged into a terminal at the end of the shield on the shield 9, which is located at the beginning of the next slot. In this way, the propulsion shield is propelled in cycles. It is also possible to alternately carry out the energy supply via the adjacent two tunnels. In this case, the slots of adjacent tunnels 4 preferably overlap. This also enables the shield to be driven forward continuously.

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  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

Zur Sanierung einer Mülldeponie (3) werden unterhalb der Deponie (3) parallel zueinander verlaufende Vorpresstunnel (4) eingebracht. Zwischen jeweils zwei benachbarten Vorpresstunneln (4) wird ein Vortriebsschild angesetzt, das sich längs dieser Tunnel (4) durch das Erdreich (2) bewegt und hinter dem eine wasserundurchlässige Schicht (6) eingebracht wird, welche die beiden benachbarten Tunnel (4) überspannt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer wasserundurchlässigen Schicht ins Erdreich, insbesondere unterhalb einer Mülldeponie, bei welchem zuerst parallel zueinander verlaufende und der Drainage dienende Tunnel ins Erdreich eingebracht werden sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Bei älteren Mülldeponien, welche Sondermüll enthalten, besteht die Gefahr der Verunreinigung des Grundwassers insbesondere durch schwer abbaubare Halogenkohlen­wasserstoffe. Wo ein Umsetzen der Mülldeponie nicht möglich ist, ist es erforderlich, unterhalb der Deponie eine wasserundurchlässige Schicht ins Erdreich zusammen mit Drainagerohren einzubringen. Ein Vorschlag besteht darin, über einen Anfahrschacht Vorpresstunnel ins Erdreich einzubringen, von denen Stichrohre abgehen, über welche Injektionslanzen ins Erdreich eingebracht werden, um Chemikalienlösungen einzubringen, die das Erdreich verfestigen und abdichten. Dies hat den Nach­teil, daß die Abdichtung eine relativ geringe Druckfestig­keit aufweist, schon bei geringen Bodenverschiebungen die Abdichtung nicht mehr gewährleistet ist, und die Rohre relativ eng nebeneinander verlegt sein müssen, da die Injektionsbereiche ineinander übergehen bzw. einander überlappen sollen. Eine solche Vorgehensweise ist nicht nur sehr teuer sondern auch aus den vorgenannten Gründen bezüglich ihrer Erfolgsaussichten sehr zweifel­haft.
  • Es wurden schon Überlegungen angestellt, Mülldeponien zu untertunneln und zwichen den Tunnel wasserundurch­lässige Schichten , beispielsweise aus Ton und/oder aus Kunststoffolie einzubringen.
  • Hierbei stellt sich die Aufgabe, Verfahren und Vorrich­tung so zu gestalten, daß es mit vernünftigem finan­ziellen und technischem Aufwand durchgeführt werden kann.
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 und 5.
  • Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Bereich einer Mülldeponie;
    • Fig. 2 einen Querschnitt durch diese Deponie;
    • Fig. 3 einen Querschnitt durch zwei Tunnel mit die Tunnel verbindender wasserundurch­lässiger Schicht;
    • Fig. 4 die erste Ausführungsform eines Anschuls­ses zwischen Tunnel und Schicht;
    • Fig. 5 eine zweite Ausführungsform eines derartigen Anschlusses;
    • Fig. 6 eine erste Ausführungsform des verwendeten Vortriebsschilds und
    • Fig. 7 eine zweite Ausführungsform eines derarti­gen Schildes.
  • Ausgehend von einem Anfahrschacht 1 werden in das Erdreich 2 unterhalb einer Mülldeponie 3 zueinander parallel verlaufende Vorpresstunnel 4 eingebracht, die bis zu einem Endschacht 5 verlaufen. Zwischen benachbarten Tunnel 4 wird jeweils eine sie verbin­dende wasserundurchlässige Schicht 6 eingebracht. Jede wasserundurchlässige Schicht 6 ist nach oben bogenförmig ausgebildet, so daß das Wasser jeweils in Richtung der Tunnel 4 fließt,die der Drainage dienen.
  • Der Abstand zwischen benachbarten Tunnel 4 kann beispielsweise 10 bis 30m betragen.
  • Gemäß Fig. 4 sind die wasserundurchlässigen Schichten 6 oberseitig mit einem Tunnel 4 verbunden. An der Oberseite jedes Tunnels sind Drainageöffnungen 7 vorgesehen. Weiterhin sind seitlich am Tunnel 4 Zahn­stangen 8 angeordnet, in welche motorische Antriebe eines Vortriebsschilds eingreifen, wie nachfolgend noch erläutert wird.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind die wasserun­durchlässigen Schichten 6 seitlich mit dem Tunnel 4 verbunden. Oberhalb dieser Verbindungslinie befin­den sich die Drainageöffnungen 7. Unterhalb diesen Verbindungslinien verlaufen die Zahnstangen 8. Das Vortriebsgerät besteht aus einem Vortriebsschild 9, dessen Spannweite dem Abstand zweier benachbarter Tunnel 4 entspricht. Es hat eine Länge von bei­spielsweise 1,5 bis 2,5m und eine Höhe von beispiels­weise 0,2 bis 0,3m. Es ist nach oben bogenförmig ausgebildet. Gemäß Fig. 7 kann seine Spitze 10 um eine horizontalverlaufende Achse 11 schwenkbar sein. Diese Spitze kann mit einem Spül- und/oder Rüttel­kopf, einer Fräse, Säge oder Reißwelle versehen sein. Hinter seiner Spitze ist der Schild doppelwandig ausgebildet, wobei die beiden Wände 12, 13 durch Träger 14 miteinander versteift sind. An seiner Rück­seite ist der Schild offen, wobei die obere Wand 12 über die untere Wand 13 hinaus verlängert sein kann. In das hintere offene Ende 15 wird die wasser­undurchlässige Schicht eingebracht. Bei dieser Schicht kann es sich beispielsweise um Armier- oder Faserbeton, Makadam oder Ton handeln.
  • Nachdem die Vorpresstunnel 4 eingebracht sind, wird zwischen zwei benachbarten Tunnel 4 der Vortriebsschild 9 angesetzt, dessen nicht dargetellte motorische Antriebe, die seitlich am Schild vorgesehen sind, in die Zahnstangen 8 dieser Tunnel 4 eingreifen. Nach Inbetriebnahme dieser motorischen Antriebe drückt sich der Schild 9 durch das Erdreich, daß hierdurch verdichtet wird. Gleichzeitig wird über das hintere Ende 15 des Vortriebsschildes 9 das Material für die wasserundurchlässige Schicht 6 eingebracht, wobei das Einbringen bevorzugt unter Druck erfolgt. Das Einbringen unter Druck begünstigt die durch die motori­schen Antriebe bewirkte Vorschubbewegung des Schildes.
  • Auf diese Wiese wird jeweils zwischen zwei benachbarten Tunnel eine wasserundurchlässige Schicht eingebracht.
  • Die Zahnstangen 8 sind so ausgebildet, daß ihre Basis gleichzeitig als längsverlaufende Führungen für den Schild 9 dienen.
  • Die Energie- und Speiseleitungen für den Schild 9 verlaufen jeweils in einem Tunnel 4. Im Bereich der Zahnstangen 8 sind Schlitze vorgesehen, durch welche die Energie- und Speiseleitungen vom Tunnelinneren zum Schild 9 verlaufen. Die Energie- und Speiseleitungen werden bei Erreichen eines Schiltzendes am Schild 9 umgesteckt auf einen Anschluß, der sich in Höhe des Anfangs des nächsten Schlitzes befindet. Auf diese Weise wird ein taktweiser Vortrieb des Vortriebs­schildes erreicht. Es ist auch mögilch, die Energiezu­fuhr wechselweise über die benachbarten beiden Tunnel durchzuführen. In diesem Fall überlappen sich bevor­zugt die Schlitze einander benachbarter Tunnel 4. Hiermit ist auch ein kontinuierlicher Vortrieb des Schildes möglich.
  • Es ist zusätzlich auch möglich, vor dem hinteren offenen Ende 15 des Schildes 9 Pressen anzuordnen. Nach dem Einbringen eines Teils der undurchlässigen Schicht 6 über das Ende 15 in den vom Schild 9 ge­schaffenen Hohlraum werden die Pressen tätig, die einerseits diesen eingebrachten Teil der undurch­lässigen Schicht 6 verdichten, andererseits hierbei den Vortrieb des Schildes 9 bewirken. Der Schild 9 bewegt sich auf diese Weise taktweise durch das Erdreich.

Claims (15)

1. Verfahren zum Einbringen einer wasserundurchlässi­gen Schicht ins Erdreich, insbesondere unterhalb einer Mülldeponie, bei welchem zuerst parallel zueinander verlaufende und der Drainage dienende Tunnel ins Erdreich eingebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen benachbarten Tunnel (4) verlaufendes Vortriebsgerät durch das Erdreich (2) gedrückt wird, das sich hierbei an diesen Tunnel (4) abstützt und an dessen Rückseite (15) die Schicht (6) eingebracht wird, welche den Raum zwischen den Tunnel (4) überspannt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Vortrieb des Vortriebs­geräts durch motorische Antriebe zwischen dem Vor­triebsgerät und den dieses Vortriebsgerät abstützen­den Tunnel (4) bewirkt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Schicht (6) an der Rückseite (15) des Vortriebsgeräts unter Druck eingebracht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekezeichnet, daß das Erdreich (2) durch das Vortriebsgerät verdichtet wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß an den Tunnel (4) längsver­laufende zahnstangenförmige Eingriffsmittel (8) vorgesehen sind, das Vortriebsgerät aus einem Schild (9) besteht und die motorischen Antriebe dieses Schilds (9) in die Eingriffsmittel (8) eingreifen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Schild (9) nach oben bogenförmig ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß an der Oberseite der Tunnel (4) Drainageöffnungen (7) vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß an den Tunnel (4) längs­verlaufende Führungen für den Schild (9) vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Schild (9) hinter seiner Spitze (10) doppelwandig ausgebildet ist, die obere Wand (12) über die untere Wand (13) hinaus verlän­gert ist, das die Schicht (6) bildende Material in den Raum zwischen den Wandungen (12, 13) einge­bracht und über die offene Rückseite (15) des Schilds (9) ausgebracht wird.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tunnel (4) mindestens eine Reihe längsverlaufender Schlitze aufweisen, die etwa in Höhe der Berührungslinie zwischen Tunnel (4) und Schild (9) angeordnet sind und durch welche die Energie- und Speiseleitungen vom Tunnelinneren zum Schild (9) verlaufen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (10) des Schilds (9) mit einer Räumvorrichtung versehen ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (10) des Schilds (9) mit einem Spülkopf versehen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (10) des Schilds (9) mit einem Rüttelkopf versehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Schlitze der Schlitz­reihen einander benachbarter Tunnel (4) einander überlappen und der Schild (9) beidseits Anschlüsse für die Energie- und Speiseleitungen aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­zeichnet, daß jeder Tunnel (4) zwei Schlitz­reihen aufweist, deren Schlitze einander überlappen.
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