EP0225963B1

EP0225963B1 - Vorrichtung zum Einbringen einer wasserundurchlässigen Schicht ins Erdreich

Info

Publication number: EP0225963B1
Application number: EP86109427A
Authority: EP
Inventors: Ignaz Dr. H.C. Walter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1986-07-10
Publication date: 1989-10-11
Also published as: EP0225963A1; DE3666252D1; ATE47182T1; DE3545207A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Vorrichtung 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.
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.
Bei dem Verfahren den Vorrichtungen nach der DE-A 3 407 382 (entspricht dem Oberbegriff des Anspruchs 1) werden zunächst parallel zueinander verlaufende Tunnel ins Erdreich eingebracht. Zwischen benachbarten Tunnels verlaufen Löse- und Zugabeeinrichtungen, die längs dieser Tunnels durch das Erdreich gedrückt werden. Diese Einrichtungen bewegen sich zwischen den benachbarten Tunnels, lösen hierbei das Erdreich und bringen Dichtungsmaterial in das gelöste Erdreich ein. Die Verbindung zwischen den benachbarten Tunnel, längs der die Löse- und Zugabeeinrichtungen bewegt werden, bestehen aus Rohren oder einem endlosen Seil.
Es wurden schon Überlegungen angestellt, Mülldeponien zu untertunneln und zwischen den Tunnel wasserundurchlässige Schichten, beispielsweise aus Ton und/oder aus Kunsstoffolie einzubringen.
Hierbei stellt sich die Aufgabe, die Vorrichtung so zu gestalten, daß das Verfahren mit vernünftigem finanziellen und technischem Aufwand durchgeführt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung gemäss Anspruch 1 sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 beschrieben.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Bereich einer Mülldeponie;
Fig. 2 einen Querschnitt durch diese Deponie;
Fig. 3 einen Querschnitt duch 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

1. Vorrichtung zum Erzeugen einer wasserundurchlässigen Schicht (6) im Erdreich (2), insbesondere unter einer Mülldeponie (3), wobei parallel zueinander verlaufende und der Drainage dienende Tunnels (4) im Erdreich (2) eingebracht sind, ein den Raum zwischen benachbarten Tunnels (4) überspannendes Vortriebsgerät mittels motorischer Antriebe längs der Tunnels (4) durch das Erdreich (2) bewegt wird, das sich hierbei an den Tunnels (4) abstützt und an dessen Rückseite die wasserundurchlässige Schicht (6) im Erdreich (2) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Vortriebsgerät ein Vortriebsschild (9) ist, der mit seinen motorischen Antrieben in längs verlaufende Zahnstangen (8) an den Tunnels (4) eingreift, der Vortriebsschild (9) nach oben bogenförmig und hinter seiner Spitze (10) doppelwandig ausgebildet ist und zum Ausbringen des die wasserundurchlässige Schicht (6) bildenden Materials die Rückseite (15) des Vortriebsschildes (9) offen ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Tunnels (4) längsverlaufende Führungen für den Vortriebsschild (9) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim doppelwandigen Vortriebsschild (9) die obere Wand (12) über die untere Wand (13) hinaus verlängert ist, das die wasserundurchlässige Schicht (6) bildende Material in den Raum zwischen den Wandungen (12, 13) eingebracht und von dort über die offene Rückseite (15) des Vortriebsschilds (9) ausgebracht wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tunnels (4) mindestens eine Reihe längsverlaufender Schlitze aufweisen, die etwa in Höhe der Berührungslinie zwischen Tunnel (4) und Vortriebsschild (9) angeordnet sind und durch welche die Energie- und Speiseleitungen vom Tunnelinneren zum Vortriebsschild (9) verlaufen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (10) des Vortriebsschildes (9) mit einer Räumvorrichtung versehen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (10) des Vortriebsschilds (9) mit einem Spülkopf versehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (10) des Vortriebsschilds (9) mit einem Rüttelkopf versehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze der Schlitzreihen einander benachbarter Tunnels (4) einander überlappen und der Vortriebsschild (9) beidseits Anschlüsse für die Energie- und Speiseleitungen aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Tunnel (4) zwei Schlitzreihen aufweist, deren Schlitze einander überlappen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der wasserundurchlässigen Schicht (6) an der Rückseite (15) des Vortriebsschilds (9) unter Druck ausgebracht wird.