NL1023555C2 - Werkwijze en samenstel voor het onttrekken of toevoeren van stoffen uit/aan een bodemlichaam. - Google Patents

Description

Werkwijze en samenstel voor het onttrekken of toevoeren van stoffen uit/aan een bodemlichaam.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en samenstel voor het onttrekken of toevoeren van stoffen, in vaste, vloeibare dan wel gasvormige toestand, uit dan wel aan een bodemlichaam. Onder bodemlichaam wordt hier 5 verstaan een in een bodem gelegen lichaam, zoals een laag of pakket, dat grond (bijvoorbeeld klei of veen) omvat en/of een aangebrachte hoeveelheid materiaal, zoals een stort of depot.

Het is bekend om ter consolidatie van een slappe 10 bodemlaag, zoals een klei- of veenhoudende grondlaag, uit die laag water te onttrekken door gebruikmaking van een opstelling van in die laag ingebrachte verticale drainage-elementen, zoals drainagelinten. Deze drainagelinten zijn ingebracht vanuit de bodem van een gleuf en aldaar met hun 15 boveneinden verbonden met een in de (daarna weer dichtgemaakte) gleuf gelegde horizontale drainageleiding, die aangesloten is op een zuigpomp. Een voorbeeld van een dergelijke opstelling is beschreven in aanvragers Internationale octrooiaanvrage PCT/NL01/00726. Hierbij wordt met 20 een van een ploeg, een drainagelintafgever en een draina-gepijp-afgever voorziene inrichting stapsgewijs een deel van de gleuf gemaakt, een drainagelint in de bodem gedrukt en af geknipt, en vervolgens een volgend deel van de gleuf gemaakt, onder het afgeven van een overeenkomstige lengte 25 drainagepijp. De drainagepijp wordt daarbij in hoofdzaak luchtdicht afgedekt door grond afkomstig van de gleufwan-den. De gleuf wordt daarna gesloten.

1023555 I Deze techniek heeft bewezen efficiënt en effec- tief te zijn. Er zijn echter gebieden waarin, al dan niet I grond-vreemde, elementen aanwezig zijn, zoals oude I leidingen of kabels, puin, rails, schroot of iets I 5 dergelijks. Ook kunnen stammen of wortels van lang geleden I verwijderde bomen nog aanwezig zijn. Deze elementen kunnen I het maken van de gleuf in aanzienlijke mate bemoeilijken.

I Er bestaat derhalve behoefte aan een werkwijze en I opstelling voor het consolideren van een grondlaag waarmee I 10 geen of minder hinder ondervonden wordt van voomoemde I vreemde elementen.

I Er bestaat voorts behoefte aan een eenvoudige en I makkelijk inzetbare werkwijze en opstelling voor het I onttrekken van stoffen, in gasvorm, vaste vorm of vloeibare I 15 vorm, uit een bodemlaag.

I Er bestaat voorts behoefte aan een eenvoudige en I makkelijk inzetbare werkwijze en opstelling voor het I toevoeren van stoffen aan een bodemlaag.

I Een doel van de uitvinding is in tenminste een I 20 van deze behoeftes te voorzien.

I Vanuit een aspect voorziet de uitvinding hiertoe I in een werkwijze voor het onttrekken of inbrengen van stoffen uit of in een bodemlichaam, waarbij een reeks ver- I ticale of onder een hoek geplaatste doorvoer-elementen I 25 ingebracht worden in het bodemlichaam, welke doorvoer- elementen fluïdum-opnemend of -afgevend zijn over een I substantieel deel van hun lengte, waarbij de verticale I doorvoer-elementen elk aan hun boveneind, ter plaatse van I een beneden maaiveld gelegen aansluiting, worden I 30 aangesloten op een eigen zuigleiding of persleiding voor I fluïdum, en de zuigleidingen of persleidingen worden aange- I sloten op een pomp, welke pomp wordt aangesloten op een H afvoer dan wel bron voor het fluïdum, waarna men door bedrijf van de pomp fluïdum onttrekt uit dan wel toevoert 35 aan het grondlichaam, via de zuigleiding dan wel persleiding en de verticale doorvoerelementen.

Door het gebruik van dergelijke, aparte zuig- of persleidingen die zich uitstrekken vanaf de beneden I 1 0 9 “3 S ς ς 3 maaiveld gelegen boveneinden van de doorvoerelementen heeft men een grote vrijheid in de keuze van de onderlinge positie van de doorvoerelementen, maar kunnen die wel aangesloten zijn op eenzelfde ροπή? en dus in hetzelfde 5 regiem werkzaam zijn.

Deze vrijheid wordt vergroot indien men gebruik maakt van flexibele zuigleidingen of persleidingen.

De zuigleidingen dan wel persleidingen kunnen elk apart worden aangesloten op de pomp, eventueel met 10 tussenplaatsing van een op de pomp aangesloten verzamelbak. Bij vele en/of lange pers- of zuigleidingen kan de opstelling vereenvoudigd worden door deze leidingen aan te sluiten op een of meer verzamel leidingen, die aansluiten op de pomp.

15 Indien de verzamelleiding flexibel is wordt de installatie-vrijheid verder vergroot.

In een mogelijke opstelling worden met reeksen naast elkaar gelegen doorvoerelementen, die bij voorkeur in lijn gelegen zijn, doorvoerschermen gevormd.

20 Indien althans enige van de doorvoerelementen aangesloten worden op een zuigleiding kan de werkwijze volgens de uitvinding eenvoudig worden ingezet in onttrekking van fluïdum aan een bodemlichaam.

Indien althans enige van de doorvoerelementen 25 aangesloten worden op een persleiding kan de werkwijze volgens de uitvinding eenvoudig worden ingezet in het inbrengen van fluïdum aan een bodemlichaam.

In een eerste mogelijke toepassing worden op persleidingen aangesloten doorvoerelementen en op zuiglei-30 dingen aangesloten doorvoerelementen om en om geplaatst en aangesloten op respectievelijke pers- en zuigpompen. Hiermee kan men op eenvoudige wijze de bodem behandelen, bijvoorbeeld door het inbrengen en onttrekken van een fluïdum. De doorvoerelementen kunnen hierbij groepsgewijs 35 zuig- en/of persschermen vormen.

In een verdere mogelijke toepassing hiervan wordt met behulp van op de persleidingen aangesloten doorvoerelementen water in het bodemlichaam ingebracht en wordt 1023555 4 het water onder medevoering van in het bodemlichaam aanwezige stoffen, in het bijzonder verontreinigingen of bruikbare stoffen, onttrokken via de op de zuigleidingen aangesloten doorvoerelementen. Op deze wijze kan een 5 bodemlaag gespoeld worden. Deze werkwijze kan bijvoorbeeld worden toegepast indien het bodem- danwel grondlichaam ongewenste of nuttige stoffen bevat.

In een tweede mogelijke toepassing wordt via de doorvoerelementen eén een eigenschap van de bodem in het 10 grondlichaam beïnvloedend middel, zoals bijvoorbeeld een draagkracht-bevorderend mengsel, ingebracht in het bodemlichaam.

In een andere mogelijke toepassing wordt via de doorvoerelementen water onttrokken aan het bodemlichaam, 15 bijvoorbeeld met het oog op consolidatie daarvan, indien het bodemlichaam een samendrukbare laag vormt. De doelmatigheid wordt daarbij vergroot indien de doorvoerelementen reiken tot nabij de ondergrens van de samendrukbare laag.

Voor het kunnen realiseren van een onderdrukre-20 giem in de te behandelen laag heeft het de voorkeur dat de samendrukbare laag bedekt is door een bovenlaag, waarbij de aansluiting van de doorvoerelementen en de zuigleiding beneden de overgang naar de bovenlaag gelegd wordt.

In een in het bijzonder voor inbrengen van 25 stoffen in het bodemlichaam geschikte uitvoering zijn de doorvoerelementen buisvormig, in het bijzonder gevormd door drainagebuizen.

Alternatief kunnen de doorvoerelementen gevormd worden door drainagestrips/-linten.

30 Vanuit een ander aspect voorziet de uitvinding in een samenstel voor het onttrekken of inbrengen van stoffen uit of in een bodemlichaam, · omvattend een reeks verticale of onder een hoek staande doorvoer-elementen die ingebracht zijn in het bodemlichaam, welke doorvoer-elementen fluïdum-35 opnemend of -afgevend zijn over een substantieel deel van hun lengte, voor elk verticale doorvoer-element een op het boveneind , ter plaatse van een beneden maaiveld gelegen aansluiting daarvan aangesloten eigen zuigleiding of 1023555 5 persleiding voor fluïdum, en een pomp waarop de zuigleidingen of persleidingen zijn aangesloten, welke pomp is aangesloten op een afvoer dan wel bron voor het fluïdum.

De zuigleidingen en/of persleidingen zijn bij 5 voorkeur flexibel.

Het samenstel kan tussen de pers- of zuigleidingen en de pomp (en) voorzien zijn van een of meer verzamel-leidingen, die aansluiten op de pomp en bij voorkeur flexibel zijn.

10 De uitvinding voorziet verder in een samenstel kennelijk geschikt en bestemd voor het uitvoeren van een werkwijze volgens de uitvinding.

De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een in de bijgevoegde tekeningen weergegeven voorbeeld-15 uitvoering. Getoond wordt in:

Figuur 1 een schematische weergave van een mogelijke opstelling voor een eerste uitvoering van een werkwijze volgens de uitvinding; figuur 2 een mogelijke opstelling voor een tweede 20 uitvoering van een werkwijze volgens de uitvinding; en figuur 3 een mogelijke opstelling voor een derde uitvoering van een werkwijze volgens de uitvinding.

In figuur 1 is met cijfers 2, 3, 4 en 5 een bodemlichaam weergegeven, met in dit voorbeeld een diepe 25 laag 4 van bijvoorbeeld zand, een bovenlaag 2, bijvoorbeeld ook van zand, met maaiveld 5, en een tussen de zandlagen 2 en 4 gelegen laag 3 van bijvoorbeeld klei en/of veen.

In figuur 1 is een reeks langwerpige, bij voorkeur flexibele, drainage-elementen 6 in de te 30 behandelen laag 3 ingebracht. De drainage-elementen 6, die in dit voorbeeld vertikaal of onder een kleine hoek op de vertikaal gericht zijn, kunnen pijp-/buisvormig zijn, zoals gebruikelijke drainagepijpen, die over hun hele lengte voorzien zijn van doorgangen (perforaties) voor fluïdum. De 35 drainage-elementen 6 kunnen ook gevormd worden door op zich bekende drainagelinten.

De drainage-elementen 6 zijn aan hun boveneind, in dit voorbeeld net iets beneden de scheiding tussen de 1023555 I lagen 2 en 3, door middel van een koppeling 13 op lucht- I dichte wijze gekoppeld met doorvoerpijpen 7, die overgaan I in of aansluiten op een boven het maaiveld 5 gelegen I verzamelleiding 8a dan wel 8b. De verzamelleidingen 8a, 8b I 5 zijn flexibel en aangesloten op een verzamelkamer 9, die I via leiding 10 verbonden is met een pomp 11, met uitgang I 12.

I De pijpen 7 kunnen flexibel zijn, en zich zonodig tot beneden de koppeling 13 uitstrekken, eventueel tot in 10 het ondergebied van de drainage-elementen 6. Pijpen 7 en I leidingen 8 zijn in omtrek lucht/waterdicht.

De opstelling 1 van figuur 1 is bestemd voor het I consolideren van de bodem door onttrekking van water uit de I klei -/veenlaag 3. Door de ligging van de luchtdichte I 15 koppeling 13 en doordat de verticale drainage-elementen 6 I geheel binnen de samendrukbare- en min of meer luchtdichte I laag 3 gelegen zijn, zal tijdens het onttrekken van water I uit de laag 3 niet of nauwelijks lucht uit andere lagen of I uit de atmosfeer meegenomen worden. Door de afscherming van I 20 toetreding van 'valse' lucht kan met de pomp 11 een I onderdrukregiem langs de drainage-elementen 6 en in de laag 3 worden ingesteld.

I Bij in werking treding van de pomp 11 wordt een onderdruk gegenereerd in de drainage-elementen 6, en zal 25 water toestromen in de richting A, om dan in de drainage- elementen 6 opwaarts te stromen in de richting B, via de pijpen 7, de verzamelleidingen 8a, 8b in de richting C, tot in de verzamelkamer 9, en dan in de richting D via de leiding 10, door de pomp 11, afgevoerd worden in de rich- 30 ting E, naar een plaats van lozing.

In de opstelling 1 van figuur 1 kunnen de drai- nage-elementen 6 op willekeurig gekozen plaatsen opgesteld zijn. Ze kunnen in allerlei reeksen, dan wel willekeurig H (maar wel gekozen) geplaatst zijn. Men is, mede door de 35 flexibele pijpen 7 en flexibele verzamelleidingen 8a, 8b, H zeer vrij in die keuze.

In de weergave van figuur 2 is de opstelling 20 H opgebouwd uit vergelijkbare elementen als de opstelling 1 I 1023555 7 van figuur 1, maar is hierbij sprake van twee deelopstel-lingen 20a, 20b.

De deelopstellingen 20a, 20b omvatten respectievelijk verticale doorvoerelementen 26a, 26b, die via 5 koppelingen 33, overeenkomend met koppelingen 13, aangesloten zijn op doorvoerpijpen 27a, 27b, die overgaan in dan wel aangesloten zijn op flexibele verzamelleidingen 28a, 28b, die aangesloten zijn op pompen 31a, 31b. De doorvoerelementen 26a, 26b kunnen gelijk aan elkaar zijn, 10 maar dan in tegengestelde richting gebruikt worden. Zij kunnen gelijk zijn aan de drainage-elementen 6.

Met deze opstelling 20 kan via deelopstelling 20b fluïdum worden toegevoerd aan de laag 3 en via deelopstelling 20a daaruit verwijderd worden. Hiermee is geen 15 consolidatie beoogd, maar het verwijderen van vloeistoffen of gassen uit de laag 3. Men kan hierbij denken aan gassen of vloeistoffen opgenomen in laag 3 wanneer deze deels of geheel voortgekomen is uit vuilstort ter plaatse. Ook kan men een behandelingsstof inbrengen, voor behandeling van 20 een verontreiniging, en die dan vervolgens onttrekken.

Met behulp van pomp 31b wordt een spoelvloeistof aangevoerd in de richting F en doorgeperst in de richting G via centrale leidingen 28b, en van daaraf afgeven aan doorvoerpijpen 27b, om tenslotte in de richting H in 25 doorvoerelementen 26b te stromen. De vloeistof treedt uit in de richting I uit de doorvoerelementen 26b.

Zoals te zien is in figuur 2 zijn de doorvoerelementen 26a, 26b om en om geplaatst, dat wil zeggen dat tussen (toevoer-)doorvoerelementen 26b, die dus in dit 30 geval tegengesteld werken, op gewone wijze gebruikte drainage-elementen 26a geplaatst zijn. De drainage-elementen 26a zijn via koppelingen 33, flexibele doorvoerpijpen 27a en verzamelleiding 28a aangesloten op pomp 31a. De vloeistof in laag 3 zal in de richting A instromen in de 35 drainage-elementen 26a, opwaarts aangezogen worden in de richting B, en via de leidingen 27a, 28a richting C door een pomp 31a worden aangezogen, eventueel met tussenplaat-sing van een verzamelkamer, wanneer sprake is van meerdere 1023555 I daarop aangesloten verzamelleidingen 28a. Afvoer vindt dan plaats in de richting E, bijvoorbeeld naar een installatie I voor behandeling van de aangetrokken vloeistof.

I Spoeling van de lagen 3 vindt plaats door de I 5 vloeistof die door de laag 3 stroomt in de richtingen I en I A, van het ene doorvoerelement 26b naar het andere door- I voerelement 26a. Tijdens die stroming kunnen de stof- fen/gassen opgênomen dan wel meegenomen worden met de I vloeistof, en bij afvoer van de vloeistof via de drainage- I 10 elementen 26a onttrokken worden aan de laag 3.

In figuur 3 is een opstelling 40 weergegeven, die I vergelijkbaar is met die van figuur 1, maar omgekeerd werkzaam is. De doorvoerelement en 46 kunnen overeenkomen met de drainage-elementen 6 dan wel 26b, en zijn aangeslo- I 15 ten op een ponp 51, die nu via een toevoerlijn 50 aange- sloten is op een verzamelbak 49. In de verzamelbak 49 kan I men een vloeibaar middel plaatsen (F), dat door de ponp 51 I via leiding 50 wordt aangezogen en afgegeven wordt aan I leiding 48 (richting G), vervolgens aan flexibele door- 20 voerpijpen 47, en dan (richting H) aan verticale drainage- I elementen 46 om uit te stromen in richting I. De drainage- elementen 46 worden hierbij weer in omgekeerde richting I gebruikt.

I Het gaat in dit voorbeeld om opname van een I 25 vloeistof in de laag 3, ter behandeling van die laag 3, door toevoeging daaraan van een middel, zoals bijvoorbeeld een grondstabiliserend middel om de draagkracht van de laag 3 te verbeteren. Dit kan bijvoorbeeld geschieden door H gebruik te maken van een cement-water mengsel. Nadat het I 30 cement door de laag 3 is opgenomen en uitgehard is, zal de draagkracht van de laag 3 zijn verbeterd.

In alle opstellingen van figuren 1-3 heeft men een grote vrijheid in de keuze van de plaats van de drai- nage- dan wel doorvoerelement en. Bij wijze van voorbeeld 35 kunnen de elementen 6, 26, 46 in reeksen geplaatst zijn dwars op het vlak van tekening.

De drainage-elementen zijn in deze voorbeelden vertikaal, maar kunnen ook schuin staan ten opzichte van de 9 vertikaal.

1 023555

Claims (22)

1. Werkwijze voor het onttrekken of inbrengen van I stoffen uit of in een bodemlichaam, waarbij een reeks ver- I ticale of onder een hoek staande doorvoer-elementen I ingebracht worden in het bodemlichaam, welke doorvoer- 5 elementen fluïdum-opnemend of -afgevend zijn over een substantieel deel van hun lengte, waarbij de doorvoer- elementen elk aan hun boveneind, ter plaatse van een beneden maaiveld gelegen aansluiting worden aangesloten op een eigen zuigleiding of persleiding voor fluïdum, en de - I 10 bij voorkeur flexibele- zuigleidingen of persleidingen worden aangesloten op een pomp, welke pomp wordt aanges- I loten op een afvoer dan wel bron voor het fluïdum, waarna I men door bedrijf van de pomp fluïdum onttrekt uit dan wel I toevoert aan het bodemlichaam, via de zuigleiding dan wel 15 persleiding en de doorvoerelementen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de I zuigleidingen dan wel persleidingen worden aangesloten op een of meer, bij voorkeur flexibele, verzamelleidingen, die aansluiten op de pomp.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij met reeksen naast elkaar gelegen doorvoerelementen, die bij voorkeur in lijn gelegen zijn, doorvoerschermen gevormd worden.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij I 25 althans enige van de doorvoerelementen aangesloten worden op een zuigleiding.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij althans enige van de doorvoerelementen aangesloten worden H op een persleiding. H 30

6. Werkwijze volgens conclusies 4 en 5, waarbij op persleidingen aangesloten doorvoerelementen en op zuigleidingen aangesloten doorvoerelementen om en om geplaatst zijn en aangesloten zijn op respectievelijke pers- en zuigporapen.

7. Werkwijze volgens conclusies 3 en 6, waarbij de doorvoerelementen groepsgewijs zuig- en/of persschermen vormen.

8. Werkwij ze volgens conclusie 6 of 7, waarbij met behulp van op de persleidingen aangesloten doorvoerelementen water in het bodemlichaam wordt ingebracht en het water onder medevoering van in het bodemlichaam aanwezige gassen onttrokken wordt via de op de zuigleidin- 10 gen aangesloten doorvoerelementen.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij het bodemlichaam gevormd wordt door een vuilstort.

10. Werkwijze volgens conclusie 5, waarbij via de doorvoerelementen een een eigenschap van de materie (zoals 15 grond) in het bodemlichaam beïnvloedend middel, zoals bijvoorbeeld een draagkracht-bevorderend mengsel, ingebracht wordt in het bodemlichaam.

11. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij via de doorvoerelementen water wordt onttrokken aan het 20 bodemlichaam.

12. Werkwijze volgens conclusies 7 en 11, waarbij het bodemlichaam een samendrukbare laag vormt.

13. Werkwijze volgens conclusie 11 of 12, waarbij de doorvoerelementen reiken tot bij de ondergrens van de te 25 behandelen laag dan wel samendrukbare laag.

14. Werkwijze volgens conclusie 11, 12 of 13, waarbij de te behandelen laag dan wel samendrukbare laag bedekt is door een bovenlaag, waarbij de aansluiting van de doorvoerelementen en de zuigleiding beneden de overgang 30 naar de bovenlaag gelegd wordt.

15. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de doorvoerelementen buisvormig zijn, in het bijzonder gevormd worden door drainagebuizen.

16. Werkwijze volgens een der conclusies 1-14, 35 waarbij de doorvoerelementen gevormd worden door drainagestrips/-1inten.

17. Samenstel voor het onttrekken of inbrengen van stoffen uit of in een bodemlichaam, omvattend een reeks 1023555 I 12 I verticale of onder een hoek staande doorvoer-elementen die ingebracht zijn in het bodemlichaam, welke doorvoer- elementen fluïdum-opnemend of -afgevend zijn over een I substantieel deel van hun lengte, voor elk verticale I 5 doorvoer-element een op het boveneind daarvan, ter plaatse I van een beneden maaiveld gelegen aansluiting, aangesloten I eigen zuigleiding of persleiding voor fluïdum, en een pomp I waarop de zuigleidingen of persleidingen zijn aangesloten, welke pomp is aangesloten op een afvoer dan wel bron voor I 10 het fluïdum.

18. Samenstel volgens conclusie 17, waarbij de I zuigleidingen dan wel persleidingen zijn aangesloten op een I of meer verzamelleidingen, die aansluiten op de pomp.

19. Samenstel volgens conclusie 17 of 18, waarbij I 15 de persleidingen en/of zuigleidingen en/of de verza- I melleidingen flexibel zijn.

20. Samenstel kennelijk geschikt en bestemd voor I toepassing van de werkwijze volgens een der conclusies 1- I 16. I 20

21. Samenstel voorzien van een of meer van de in I de bijgevoegde beschrijving omschreven en/of in de bij- I gevoegde tekeningen getoonde kenmerkende maatregelen.

22. Werkwijze omvattend een of meer van de in de I bijgevoegde beschrijving omschreven en/of in de bijgevoegde I 25 tekeningen getoonde kenmerkende stappen. -o-o-o-o-o-o-o-o- I 1023555