EP0414120B1 - Verfahren zum Herstellen einer Dichtwand sowie Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

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EP0414120B1
EP0414120B1 EP90115659A EP90115659A EP0414120B1 EP 0414120 B1 EP0414120 B1 EP 0414120B1 EP 90115659 A EP90115659 A EP 90115659A EP 90115659 A EP90115659 A EP 90115659A EP 0414120 B1 EP0414120 B1 EP 0414120B1
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EP
European Patent Office
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wall
channel
sealing
shuttering
sealing wall
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Walter Bau AG
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Dyckerhoff and Widmann AG
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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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/18—Bulkheads or similar walls made solely of concrete in situ
    • E02D5/182—Bulkheads or similar walls made solely of concrete in situ using formworks to separate sections

Definitions

  • the invention relates to two methods for producing a sealing wall according to the preambles of claims 1 and 2 and two devices for performing these methods.
  • sealing walls in the ground is becoming increasingly important, particularly when coating landfills, particularly contaminated sites.
  • a high diffusion resistance must above all be striven for in the sealing materials to be used.
  • Sealing walls in the form of diaphragm walls made of concrete or reinforced concrete are usually manufactured in sections according to the classic diaphragm wall construction. After lifting out a diaphragm wall section, a formwork element is inserted into the slit section, with the support of the floor being supported by a supporting liquid as formwork for the joint surface delimiting this section in the direction of production.
  • This formwork element usually has the shape of a joint pipe, which creates a concave recess for the manufacture of the subsequent sections. The concrete is then poured in from the bottom up, displacing the support liquid upwards. The consumption of support fluid is relatively large.
  • the materials forming the sealing wall are premixed dry and, as a dry mixture, progressively introduced into the slit from bottom to top in sections extending over the entire height of the wall; the moisture required for the effectiveness of the mixture as a sealing layer is supplied after installation.
  • a formwork element dividing the slot in the transverse direction is again used.
  • the invention has for its object to provide an economical possibility for the production of a tight and thus secure sealing wall from mineral sealing materials, in particular to avoid construction joints in the manufacture of such a sealing wall in the floor.
  • the invention is based on the knowledge that when a mineral sealing material, in particular a clay mineral is installed as a dry, free-flowing mixture in the dry state, when the formwork element is pushed forward, a kind of basic fracture is generated in the dry mass behind it, as a result of which the top layer is fed Sealing material slips.
  • a specific basic fracture figure can be achieved by a specific shape of the wing walls, a possible inclination of the formwork wall or by exerting a vertical pressure on the freshly introduced material.
  • the internal friction of the material plays a major role; it can have the consequence that, from a certain depth, the limit value of the vertical pressure becomes smaller than the fluid pressure in the supporting fluid.
  • the angle of the internal friction is reduced in the material forming the sealing wall, for example by application of vibrations, as a result of which a denser bearing and also a larger one are achieved Pressure against the support fluid can be caused.
  • the active application of vertical and horizontal pressure by means of a rotating screw extending into the depth of the sealing wall material to be installed appears to be particularly advantageous.
  • the sealing wall material can also be subjected to a vertical force according to claim 2.
  • the dry preparation and introduction of the sealant create the preconditions for the individual components of the mixture to be classified according to grain size and type of substance and to be put together according to appropriate recipes. In this way, not only a particularly dense storage of the sealants, but also a composition of the same can be achieved both according to the grain size and according to the type, which are matched to a particular extent to any pollutants that occur can.
  • the coarse grain structure which can consist of one or more grain fractions, has a sufficiently large permeability for the fine grain and the volume of the fine grain fraction is equal or slightly larger is the pore volume of the coarse grain fraction.
  • the confluence of the two material components can also be improved by using materials in the fine grain fraction which have a particularly small internal angle of friction, such as Montmorillonite. It has been shown that with such a mixture structure it is technically possible to achieve a pore volume of less than 15%. This allows a pore volume of 25 to 20% to be achieved, taking into account the scatter in the final sealing layer.
  • the dry constituents of the mixture hydrophobic, i.e. to be water-repellent.
  • a hydrophobizing agent e.g. Stearic acid can be used.
  • Such hydrophobizing agents are expediently mixed in during the preparation of the dry mixture.
  • the components of the dry mix have a very high internal friction, so that the added hydrophobizing agents are distributed evenly during mixing and form a thin film on the surface of the individual grains.
  • Hydrophobing agents are generally organic compounds that degrade relatively quickly in the soil, so that the clay minerals can then absorb the moisture required for the sealing layer to function.
  • the devices according to claims 3 and 4 are specially adapted to introduce a dry mixture of a mineral sealing material so that the horizontal pressure of this material is equal to or greater than the hydraulic pressure of the supporting fluid, so that no flow around the formwork wall can occur through it , which could lead to defects in the sealing wall to be produced.
  • the formwork wall forms with side Wing walls an approximately U-shaped space for the sealing material to be introduced, which is a kind of funnel with a direct connection to the sealing wall to be produced. Due to the fact that the vibrating devices are not arranged on the formwork wall itself, but rather are arranged on or into the sealing wall extending pipes, it is possible to compress the dry material located within this space on the one hand and on the other hand when advancing the formwork element if there is one behind it Basic fracture figure forms to connect the newly installed material with the one already in place so that a faultless sealing wall is created.
  • FIG. 1 A first embodiment of the invention is shown in FIG. 1 in a horizontal section and in FIG. 2 in a vertical section through a slot in which there is a device for introducing dry mineral sealing wall material.
  • a shuttering element 3 dividing the slot 1 in the transverse direction and extending over its entire depth.
  • the shuttering element 3 consists of a box-shaped Housing 4 made of steel with a front wall 5 facing the supporting liquid 2, a rear wall 6 and side walls 7. The cavity formed by these walls is closed at the bottom by a base plate 8. The base plate 8 continues forward in a runner 9. The cavity enclosed by this box-shaped housing 4 is accessible from above.
  • the rear wall 6 of the housing 4 also serves as a partition or formwork wall for the sealing wall material 10, which fills the slot 1 behind the direction of advance indicated by an arrow 11.
  • the box-shaped housing 4 is provided on its rear side with side wing walls 12 which, together with the rear or formwork wall 6, form a space 13 which is approximately U-shaped in cross section (FIG. 1).
  • the wing walls 12 have a backward and outward slope; they can also slope from top to bottom to facilitate sagging of the sealant.
  • the space 13 formed by the wing walls 12 and the rear wall 6 is closed by a drag plate 14 which extends the base plate 8.
  • an apron 15 can be provided, which creates the seal to the sole 16 of the slot 1 in the event of unevenness.
  • At the upper end of the U-shaped space 13 there is a storage container 17 for the sealing wall material 10 in the form of a filling funnel.
  • the compression of the sealing wall material 10 is achieved by means of vibration devices (not shown) which are accommodated in support tubes 18.
  • the support tubes 18 pass through the rear wall 6 and are supported against the front wall 5 of the housing 4 by cylinder-piston units 19. In this way, the advance can be achieved by extending the cylinder-piston units 19 while supporting the tubes 18 with respect to the sealing material 10 that has already been introduced and compressed of the entire formwork element 3 are effected.
  • the tubes 18 can also be telescoped or provided with special support devices.
  • the formwork element 3 ' consists of a housing 4' with a front wall 5 ', a rear wall 6' and side walls 7 'and a base plate 8'. Lateral wing walls 12 ', a lower drag plate 14' and a storage container 17 'are also provided, as are tubes 18' with vibration devices (not shown) arranged therein.
  • the feed takes place by means of cylinder-piston units 20 which are arranged between the rear wall 6' and a special formwork wall 21 which can be displaced in the U-shaped space 13 'between the side wing walls 12'.
  • This formwork wall 21 thus forms an abutment on the sealing wall for the cylinder-piston units 20, so that by means of the cylinder-piston units 20 the housing 4 'can be moved in the direction of arrow 11.
  • the form of the formwork element 3 ′′ and the housing 4 ′′ follows the embodiment of FIGS. 3 and 4, in particular also with regard to the feed with between the rear wall 6 ′′ and a cylinder wall / piston unit 20 arranged in a formwork wall 22.
  • a helical compression screw 23 with a vertical axis of rotation 24 in the U-shaped space 13 ′′ formed by the wing walls 12 ′′ and the formwork wall 22 arranged.
  • the worm 23 is driven by a drive indicated at 25 with a conveying direction directed in the depth.
  • the compression screw 23 can be designed as a screw conveyor. However, a design of the screw 23 in the manner of a baroque spiral column with a circular cross section appears to be particularly expedient.
  • Such a screw not only causes material to be conveyed in the direction of its longitudinal axis, but is also capable of exerting pressure on the material in the horizontal direction, so that the material moving in from above through the hopper 17 '' also usually moves sideways to press unavoidable unevenness into the slot walls.
  • care must be taken to ensure that the horizontal feed of the screw 23 and the housing 4 ′′ take place synchronously.

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Description

  • Die Erfindung betrifft zwei Verfahren zum Herstellen einer Dichtwand gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 2 sowie zwei Vorrichtungen zum Durchfuhren dieser Verfahren.
  • Der Herstellung von Dichtwänden im Boden kommt vor allem bei der Ummantelung von Deponien, insbesondere von Altlasten, eine immer größere Bedeutung zu. Dabei muß bei den zu verwendenden Dichtmaterialien vor allem ein hoher Diffusionswiderstand angestrebt werden.
  • Dichtwände in Form von Schlitzwänden aus Beton oder Stahlbeton werden meist nach der klassischen Schlitzwandbauweise abschnittsweise hergestellt. Dabei wird nach dem Ausheben eines Schlitzwandabschnitts unter Stützung des Bodens durch eine Stützflüssigkeit als Schalung für die diesen Abschnitt in Herstellungsrichtung begrenzende Fugenfläche ein Schalungselement in den Schlitzabschnitt eingestellt. Dieses Schalungselement besitzt meist die Form eines Fugenrohres, wodurch eine konkave Aussparung für die Herstellung der anschließenden Abschnitte geschaffen wird. Danach wird der Beton von unten nach oben eingebracht, wobei die Stützflüssigkeit nach oben verdrängt wird. Der Verbrauch an Stützflüssigkeit ist dabei verhältnismäßig groß.
  • Wenn auch die anschließenden Abschnitte jeweils gegen die konkave Fugenfläche der vorhergehenden Abschnitte betoniert werden, so sind die Arbeitsfugen zwischen den Abschnitten doch Risiken für die Dichtheit der Schlitzwand, da der Beton eines folgenden Abschnitts nur an eine sorgfältig gereinigte Stirnfläche des vorhergehenden Abschnitts dicht anschließen kann. Da das Einbringen des Betons unter Wasser unter Verdrängung der Stützflüssigkeit erfolgt, lassen sich Fehlstellen nicht vermeiden.
  • In ähnlicher Weise wird auch bei dem gattungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Dichtwand aus mineralischen Dichtungsmaterialien, insbesondere Tonmineralien, wie z.B. Montmorillonit, gearbeitet (DE 37 17 885 A1). Dabei werden zur Erzielung eines hohen Diffusionswiderstandes die die Dichtwand bildenden Materialien trocken vorgemischt und als trockenes Gemisch in sich jeweils über die gesamte Höhe der Wand erstreckenden Abschnitten von unten nach oben fortschreitend in den Schlitz eingebracht; die für die Wirksamkeit des Gemisches als Dichtungsschicht erforderliche Feuchtigkeit wird nach dem Einbau zugeführt. Zur Abgrenzung der einzelnen Abschnitte der Stützwand wird wiederum ein den Schlitz in Querrichtung unterteilendes Schalungselement verwendet.
  • Durch den trockenen Einbau der Dichtungsmaterialien gelingt gegenüber dem Einbau von Tonmineralien in feuchtem, der Gewinnung entsprechenden oder durch Zugabe von Wasser aufbereitetem Zustand eine bedeutend dichtere Lagerung mit geringeren Porenräumen; dies gilt insbesondere dann, wenn, was bei trockenen Materialien möglich ist, diese nach Korngrößen gestaffelt gemischt werden. Es bleiben jedoch immer noch die Arbeitsfugen zwischen den einzelnen Abschnitten.
  • Es ist auch schon bekannt geworden, eine Dichtwand aus Beton oder Stahlbeton unmittelbar an die Erzeugung eines Schlitzes im Boden in einem kontinuierlichen Verfahren herzustellen (US-A 3 893 302). Hierzu dient eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Ziehen und Füllen des Schlitzes, mit der unmittelbar nach dem Herstellen des Schlitzes unter Vermeidung einer zwischenzeitlichen Stützung der Seitenwände Bewehrungskörbe eingestellt werden und als endgültiges Füllmaterial Beton in den Schlitz eingebracht wird. Die entlang des Schlitzes längs verfahrbare Vorrichtung umfaßt zu diesem Zweck ein den Schlitz über seine gesamte Tiefe unterteilendes Schalungselement, das an der der zu bildenden Dichtwand zugekehrten Seite eine quer zum Schlitz verlaufende Schalungswand aufweist, an der auch Vibrationsgeräte zur Verdichtung des einzubringenden Betons angeordnet sein können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftliche Möglichkeit für die Herstellung einer dichten und somit sicheren Dichtwand aus mineralischen Dichtungsmaterialien zu schaffen, insbesondere bei der Herstellung einer solchen Dichtwand im Boden Arbeitsfugen zu vermeiden.
  • Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 2 enthaltenen Merkmale gelöst.
  • Vorrichtungen zum Durchführen der Verfahren geben die Patentansprüche 3 und 4 an.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß, wenn ein mineralisches Dichtungsmaterial, insbesondere ein Tonmineral als trockenes, rieselfähiges Gemisch in trockenem Zustand eingebaut wird, beim Vorschieben des Schalungselementes hinter diesem in der Trockenmasse eine Art Grundbruch erzeugt wird, in dessen Folge das von oben zugeführte Dichtmaterial nachrutscht. Eine gezielte Grundbruchfigur kann durch eine bestimmte Formgebung der Flügelwände, eine eventuelle Neigung der Schalungswand oder auch durch Ausübung eines vertikalen Drucks auf das frisch eingebrachte Material erreicht werden.
  • Dadurch wird eine kontinuierliche Arbeitsweise ermöglicht mit der Folge, daß die offene Schlitzlänge nur kurz zu sein braucht, weil Schlitzaushub und Dichtwandherstellung synchron aufeinanderfolgen können. Dadurch sind nur sehr geringe Mengen an Stützflüssigkeit erforderlich. Es sind nur Mengenverluste auszugleichen; auf eine Suspensionsaufbereitung kann verzichtet werden. Dadurch werden die Kosten für eine Aufbereitung der Stützflüssigkeit reduziert und Umweltbelastungen durch die Entsorgung einer möglicherweise kontaminierten Stützflüssigkeit vermieden.
  • Beim Einbringen trockenen Materials in einen vergleichsweise engen Raum von großer Höhe spielt die innere Reibung des Materials eine große Rolle; sie kann zur Folge haben, daß ab einer gewissen Tiefe der Grenzwert des vertikalen Druckes kleiner wird als der Flüssigkeitsdruck in der Stützflüssigkeit. Um zu verhindern, daß durch etwaiges Eindringen von Stützflüssigkeit in das trockene Dichtmaterial lokal Zonen geringerer Dichte entstehen können, wird bei dem die Dichtwand bildenden Material der Winkel der inneren Reibung zum Beispiel durch Anwendung von Vibrationen herabgesetzt, wodurch eine dichtere Lagerung erreicht und auch ein größerer Druck gegen die Stützflüssigkeit bewirkt werden. Besonders vorteilhaft erscheint aber die aktive Anwendung vertikalen und horizontalen Druckes mittels einer in die Tiefe des einzubauenden Dichtwandmaterials reichenden rotierenden Schraube. Alternativ kann das Dichtwandmaterial auch gemäß Patentanspruch 2 mit einer vertikalen Kraft beaufschlagt werden.
  • Die trockene Aufbereitung und Einbringung des Dichtstoffes schaffen die Voraussetzung dafür, daß die einzelnen Bestandteile der Mischung nach Korngröße und Stoffart klassifiziert und nach entsprechenden Rezepturen zusammengesetzt werden können. Auf diese Weise läßt sich nicht nur eine besonders dichte Lagerung der Dichtstoffe, sondern auch eine Zusammensetzung derselben sowohl nach der Korngröße, als auch nach der Art erreichen, die auf etwa auftretende Schadstoffe in besonderem Maße abgestimmt werden kann.
  • Hinsichtlich des Einbaus der Dichtungsschicht kann auf den Inhalt der DE 37 17 885 A1, hinsichtlich des Aufbaus der Trockenmischung aus einem Grob- und einem Feinkornanteil auf denjenigen der älteren, jedoch nicht vorveröffentlichten DE 38 23 874 A1 zurückgegriffen werden. Deren Grundgedanke besteht darin, bei einer Mischung aus zwei jeweils in sich stabilen Komponenten, nämlich einem Fein- und einem Grobkornanteil die Struktur des Grobkornanteils so zu dimensionieren, daß das Feinkorn gleichsam wie eine Flüssigkeit bei Anwendung geringer Verdichtungsenergie in die freien Porenräume eindringen kann. Dies ist dann der Fall, wenn das Größtkorn des Feinkornanteils gleich oder kleiner ist als etwa ein Zehntel des Kleinstkornes des Grobkornanteils. Die Gesamtmischung ist also, solange sie trocken ist, bezüglich des Feinkornanteils instabil. Damit läßt sich unabhängig von dem Anlieferungszustand der Trockenmischung ein Füllen aller Poren des Korngerüstes bis nahe an den theoretischen Dichtgrad erzielen. Diese Instabilität der Trockenmischung ist die Voraussetzung für die Erzielung großer Homogenität und Dichte im Endzustand; ihre Stabilität erhält die Mischung dann, wenn Feuchtigkeit hinzutritt und die Kohäsion der Feinanteile geweckt wird.
  • Grundsätzlich ist eine Vielzahl von Mischungszusammensetzungen denkbar, die diesen Bedingungen genügen, solange nur die Voraussetzung erfüllt ist, daß das Grobkorngerüst, das aus einer oder mehreren Kornfraktionen bestehen kann, eine ausreichend große Durchlässigkeit für das Feinkorn aufweist und das Volumen des Feinkornanteils gleich oder etwas größer ist als das Porenvolumen des Grobkornanteils. Das Ineinanderfließen der beiden Stoffkomponenten kann auch dadurch verbessert werden, daß im Feinkornanteil Materialien verwendet werden, die einen besonders kleinen inneren Reibungswinkel aufweisen, wie z.B. Montmorillonit. Es hat sich gezeigt, daß es mit einem derartigen Mischungsaufbau technisch gelingt, ein Porenvolumen von unter 15 % zu erzielen. Damit läßt sich unter Berücksichtigung der Streuung in der endgültigen Dichtungsschicht ein Porenvolumen von 25 bis 20 % erreichen.
  • Um beim Einbau des Dichtungsmaterials in trockenem Zustand zu verhindern, daß die trockenen Tonmineralien etwa im Bereich des Schalungselementes Feuchtigkeit aus der Stützflüssigkeit aufnehmen, dadurch klebrig werden und an dem Schalungselement anhaften könnten, kann es vorteilhaft sein, die trockenen Bestandteile der Mischung hydrophob, d.h. wasserabweisend auszurüsten. Als Hydrophobiermittel kann z.B. Stearinsäure verwendet werden. Solche Hydrophobiermittel werden zweckmäßigerweise bereits bei der Herstellung der Trockenmischung eingemischt. Die Bestandteile der Trockenmischung haben eine sehr große innere Reibung, so daß die zugegebenen Hydrophobiermittel schon beim Mischen gut verteilt werden und auf der Oberfläche der einzelnen Körner einen dünnen Film bilden. Hydrophobiermittel sind in der Regel organische Verbindungen, die im Boden relativ rasch abgebaut werden, so daß die Tonmineralien danach die für die Funktion der Dichtungsschicht erforderliche Feuchtigkeit aufnehmen können.
  • Die Vorrichtungen gemäß den Ansprüchen 3 und 4 sind in besonderer Weise darauf abgestimmt, eine trockene Mischung eines mineralischen Dichtungsmaterials so einzubringen, daß der Horizontaldruck dieses Materials gleich oder größer ist als der hydraulische Druck der Stützflüssigkeit, so daß durch diese keine Umströmung der Schalungswand auftreten kann, die etwa zu Fehlstellen in der herzustellenden Dichtwand führen könnte.
  • Zu diesem Zweck bildet die Schalungswand mit seitlichen Flügelwänden einen etwa U-förmigen Raum für das einzubringende Dichtungsmaterial, der eine Art Trichter mit unmittelbarem Anschluß an die herzustellende Dichtwand darstellt. Dadurch, daß die Vibrationsgeräte nicht an der Schalungswand selbst angeordnet sind, sondern an bzw. in die Dichtwand hineinreichenden Rohren angeordnet sind, gelingt es, einerseits das innerhalb dieses Raumes befindliche trockene Material zu verdichten und andererseits beim Vorschieben des Schalungselementes, wenn sich hinter diesem eine Grundbruchfigur bildet, das jeweils neu eingebaute Material mit dem bereits an Ort und Stelle befindlichen so zu verbinden, daß eine fehlerfreie Dichtwand erzeugt wird.
  • Wird zur Erzeugung des Horizontaldruckes eine in die Tiefe des Schlitzes reichende Schraube verwendet, dann wird hierdurch auf das sich in dem U-förmigen Raum befindende Material ein vertikaler Druck ausgeübt, der in der Tiefe einen horizontalen Druck bewirkt, der gleich oder größer ist als der hydraulische Druck der Stützflüssigkeit, um diesem entgegenzuwirken.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen die
    • Fig. 1 und 2
    Horizontal- und Vertikalschnitt durch eine erste Ausführungsform der Erfindung, die
    Fig. 3 und 4
    Horizontal- und Vertikalschnitt durch eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung und die
    Fig. 5 und 6
    Horizontal- und Vertikalschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer vertikalen Schnecke zur Verdichtung des Dichtmaterials.
  • Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 1 in einem Horizontalschnitt und in Fig. 2 in einem Vertikalschnitt durch einen Schlitz dargestellt, in dem sich eine Vorrichtung zum Einbringen von trockenem mineralischem Dichtwandmaterial befindet.
  • Wie vor allem Fig. 2 zeigt, steht in einem vorweg in beliebiger Weise hergestellten und in üblicher Weise mit einer Stützflüssigkeit 2 gefüllten Schlitz 1 ein den Schlitz 1 in Querrichtung unterteilendes und über dessen gesamte Tiefe reichendes Schalungselement 3. Das Schalungselement 3 besteht aus einem kastenförmigen Gehäuse 4 aus Stahl mit einer der Stützflüssigkeit 2 zugekehrten Vorderwand 5, einer Rückwand 6 sowie Seitenwänden 7. Der durch diese Wände gebildete Hohlraum ist nach unten durch eine Bodenplatte 8 abgeschlossen. Die Bodenplatte 8 setzt sich nach vorne in eine Kufe 9 fort. Der von diesem kastenförmigen Gehäuse 4 umschlossene Hohlraum ist von oben her zugänglich. Die Rückwand 6 des Gehäuses 4 dient zugleich als Trenn- bzw. Schalwand für das Dichtwandmaterial 10, das den Schlitz 1 hinter der durch einen Pfeil 11 angedeuteten Vortriebsrichtung ausfüllt.
  • Zum Einbringen des Dichtwandmaterials 10 ist das kastenförmige Gehäuse 4 an seiner Rückseite mit seitlichen Flügelwänden 12 versehen, die zusammen mit der Rück- bzw. Schalungswand 6 einen im Querschnitt etwa U-förmigen Raum 13 bilden (Fig. 1). Die Flügelwände 12 haben eine Neigung nach rückwärts und außen; sie können auch eine Neigung von oben nach unten haben, um das Nachsacken des Dichtmaterials zu erleichtern. Am unteren Ende ist der von den Flügelwänden 12 und der Rückwand 6 gebildete Raum 13 durch ein Schleppblech 14 abgeschlossen, das die Bodenplatte 8 verlängert. Am rückwärtigen freien Rand des Schleppblechs kann eine Schürze 15 vorgesehen sein, welche bei auftretenden Unebenheiten die Dichtung zur Sohle 16 des Schlitzes 1 herstellt. Am oberen Ende des U-förmigen Raumes 13 befindet sich ein Vorratsbehälter 17 für das Dichtwandmaterial 10 in Form eines Einfülltrichters.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Verdichtung des Dichtwandmaterials 10 mittels - nicht dargestellter - Vibrationsgeräte erreicht, die in Stützrohren 18 untergebracht sind. Die Stützrohre 18 durchsetzen die Rückwand 6 und sind gegenüber der Vorderwand 5 des Gehäuses 4 durch Zylinder-Kolben-Einheiten 19 abgestützt. Auf diese Weise kann durch Ausfahren der Zylinder-Kolben-Einheiten 19 unter Abstützung der Rohre 18 gegenüber dem bereits eingebrachten und verdichteten Dichtmaterial 10 der Vorschub des gesamten Schalungselementes 3 bewirkt werden. Die Rohre 18 können auch teleskopierbar bzw. mit besonderen Abstützeinrichtungen versehen sein.
  • In den Fig. 3 und 4 ist in ähnlichen Darstellungen wie vorbeschrieben eine andere Ausführungsform eines Schalungselementes 3' dargestellt. Auch hier besteht das Schalungselement 3' aus einem Gehäuse 4' mit einer Vorderwand 5', einer Rückwand 6' sowie Seitenwänden 7' und einer Bodenplatte 8' . Ebenso sind seitliche Flügelwände 12', ein unteres Schleppblech 14' und ein Vorratsbehälter 17' vorgesehen, wie auch Rohre 18' mit darin angeordneten, nicht dargestellten Vibrationsgeräten.
  • Der Vorschub erfolgt bei diesem Schalungselement 3' durch Zylinder-Kolben-Einheiten 20, die zwischen der Rückwand 6' und einer besonderen Schalungswand 21 angeordnet sind, die in dem U-förmigen Raum 13' zwischen den seitlichen Flügelwänden 12' verschiebbar ist. Diese Schalwand 21 bildet so für die Zylinder-Kolben-Einheiten 20 ein Widerlager an der Dichtwand, so daß mittels der Zylinder-Kolben-Einheiten 20 das Gehäuse 4' demgegenüber in Richtung des Pfeiles 11 verschoben werden kann.
  • Bei dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel folgt die Ausgestaltung des Schalungselementes 3'' und des Gehäuses 4'' der Ausführungsform der Fig. 3 und 4, insbesondere auch im Hinblick auf den Vorschub mit zwischen der Rückwand 6'' und einer Schalwand 22 angeordneten Zylinder-Kolben-Einheiten 20.
  • Zur Verdichtung des Dichtwandmaterials 10 ist hier in dem von den Flügelwänden 12'' und der Schalwand 22 gebildeten U-förmigen Raum 13'' eine schraubenförmige Verdichtungsschnecke 23 mit vertikaler Drehachse 24 angeordnet. Die Schnecke 23 wird über einen bei 25 angedeuteten Antrieb mit in die Tiefe gerichteter Förderrichtung angetrieben. Die Verdichtungsschnecke 23 kann als Förderschnecke ausgebildet sein. Besonders zweckmäßig erscheint aber eine Ausbildung der Schnecke 23 nach Art einer barocken gewendelten Säule mit kreisförmigem Querschnitt. Eine solche Schnecke bewirkt nicht nur eine Materialförderung in Richtung ihrer Längsachse, sondern ist auch in der Lage, auf das Material einen Druck in horizontaler Richtung auszuüben, um so das von oben her durch den Einfülltrichter 17'' nachrückende Material auch zur Seite hin in meist nicht zu vermeidende Unebenheiten in den Schlitzwandungen hineinzudrücken. Um Unstetigkeiten, insbesondere auch Fehlbelastungen der Schnecke 23 zu vermeiden, muß allerdings darauf geachtet werden, daß der Horizontalvorschub der Schnecke 23 und des Gehäuses 4'' synchron erfolgen.

Claims (13)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Dichtwand aus mineralischen Dichtungsmaterialien, insbesondere Tonmineralien, wie z.B. Montmorillonit, in einem durch eine Stützflüssigkeit stabilisierten Schlitz (1) im Boden, bei dem das die Dichtwand bildende Material trocken vorgemischt und als trockenes rieselfähiges Gemisch unter Verdrängung der Stützflüssigkeit in einen durch ein Schalungselement (3,3',3'') in Querrichtung abgeteilten Schlitzabschnitt eingebaut und die für die Wirksamkeit des Gemisches als Dichtwand erforderliche Feuchtigkeit nach dem Einbau zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalungselement (3, 3', 3'') in dem Schlitz (1) in dessen Längsrichtung verschoben und das die Dichtwand bildende Material (10) im Zuge des Verschiebens des Schalungselementes (3, 3', 3'') unmittelbar hinter diesem von oben her und den beim Verschieben frei werdenden Raum ausfüllend in den Schlitz eingebaut wird und daß während des Einbringens des Materials (10) zur Erzeugung eines Horizontaldruckes, der gleich oder größer ist als der hydraulische Druck der Stützflüssigkeit, auf dieses im Sinne einer Verringerung des Winkels der inneren Reibung z.B. mit Vibrationen durch Rüttler oder dergleichen, eingewirkt wird.
  2. Verfahren zum Herstellen einer Dichtwand aus mineralischen Dichtungsmaterialien, insbesondere Tonmineralien, wie z.B Montmorillonit, in einem durch eine Stützflüssigkeit stabilisierten Schlitz im Boden, bei dem das die Dichtwand bildende Material trocken vorgemischt und als trockenes rieselfähiges Gemisch unter Verdrängung der Stützflüssigkeit in einen durch ein Schalungselement in Querrichtung abgeteilten Schlitzabschnitt eingebaut und die für die Wirksamkeit des Gemisches als Dichtwand erforderliche Feuchtigkeit nach dem Einbau zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalungselement (3, 3', 3'') in dem Schlitz (1) in dessen Längsrichtung verschoben und das die Dichtwand bildende Material (10) im Zuge des Verschiebens des Schalungselementes (3, 3', 3'') unmittelbar hinter diesem von oben her und den beim Verschieben frei werdenden Raum ausfüllend in den Schlitz eingebaut wird und daß das Material (10) während des Einbringens zur Erzeugung eines Horizontalsdruckes, der gleich oder größer ist als der hydraulische Druck der Stützflüssigkeit, mit einer vertikalen Kraft z.B. durch Auflast oder mittels einer in die Tiefe des Schlitzes reichenden Schraube beaufschlagt wird.
  3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem den Schlitz (1) über seine gesamte Höhe unterteilenden und mit Mitteln zur Längsverschiebung im Schlitz (1) versehenen Schalungselement (3, 3'), wobei das Schalungselement (3, 3') an der der zu bildenden Dichtwand zugekehrten Seite eine im wesentlichen quer zum Schlitz (1) verlaufende Schalungswand (6, 6') aufweist, an der Vibrationsgeräte angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungswand (6, 6') mit seitlichen Flügelwänden (12, 12') versehen ist, die im Horizontalschnitt gesehen mit der Schalungswand einen etwa U-förmigen Raum (13, 13') für das einzubringende Dichtungsmaterial (10) bilden und daß die an dem Schalungselement (3, 3') angeordneten Vibrationsgeräte, z.B. Rüttler, an bzw. in in horizontaler Richtung in die Dichtwand hineinreichenden Rohren (18, 18') angeordnet sind.
  4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 2 mit einem den Schlitz (1) über seine gesamte Höhe unterteilenden und mit Mitteln zur Längsverschiebung im Schlitz (1) versehenen Schalungselement (3''), wobei das Schalungselement (3'') an der zu bildenden Dichtwand zugekehrten Seite eine im wesentlichen quer zum Schlitz (1) verlaufende Schalungswand (6'') aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungswand (6'') mit seitlichen Flügelwänden (12'') versehen ist, die im Horizontalschnitt gesehen mit der Schalungswand einen etwa U-förmigen Raum (13'') für das einzubringende Dichtungsmaterial (10) bilden, und daß in dem U-förmigen Raum (13'') eine angetriebene Schraube (23) mit in die Tiefe des Schlitzes (1) gerichteter Drehrichtung angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Flügelwände (12, 12', 12'') gebildete U-förmige Raum (13, 13', 13'') am unteren Ende durch ein Schleppblech (14, 14', 14'') abgeschlossen ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Rand des Schleppbleches (14, 14', 14'') eine gegen die Sohle (16) des Schlitzes (1) dichtende Schürze (15) vorgesehen ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflächen der Flügelwände (12, 12', 12'') nach innen geneigt sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungswand (6, 6', 6'') in vertikaler Richtung geneigt ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des durch die Schalungswand und die Flügelwände gebildeten U-förmigen Raumes (13, 13', 13'') ein Vorratsbehälter (17, 17', 17'') für das Dichtwandmaterial (10) angeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vorschub des Schalungselementes (3, 3', 3'') sich gegen die Dichtwand abstützende Zylinder-Kolben-Einheiten (20) vorgesehen sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder-Kolben-Einheiten (20) mit den gegen die Dichtwand abstützbaren Rohren (18, 18') bewegungsschlüssig verbunden sind.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (18, 18') aus teleskopartig gegeneinander verschiebbaren Abschnitten bestehen.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalungswand (6', 6'') als Doppelwand ausgebildet und die Zylinder-Kolben-Einheiten (20) mit in Wandlängsrichtung verlaufender Bewegungsrichtung zwischen den Wandteilen (6', 6'' und 21, 22) angeordnet sind.
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