NL8901419A - Werkwijze voor het controleren of meten van de vloeistofdichtheid van een in de grond aangebracht scherm, bij die werkwijze toe te passen scherm, schoen en sonde. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor het controleren of meten van de vloeistofdichtheid van een in de grond aangebracht scherm, bij die werkwijze toe te passen scherm, schoen en sonde.

In eerste instantie heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het controleren of meten van de vloeistofdichtheid van een in de grond aangebracht in hoofdzaak verticaal scherm dat bestaat uit een ondoordringbare laag, in het bijzonder uit bentoniet of een mengsel van bentoniet en cement, in welke laag folieplaten zijn gedrukt die bij hun ene verticale langsrand van een eerste slotdeel en bij hun andere verticale langsrand van een tweede slotdeel zijn voorzien, welke slotdelen ter vorming van vloeistofdichte sloten in elkaar steken.

Voor het isoleren van verontreinigde grond en grondwater wordt meer en meer gebruik gemaakt van in de grond gevormde wanden uit een bentonietmengsel waarin ter vergroting van de waterondoorlaatbaarheid een folie uit bij voorkeur HDPE (Hoge Dichtheid Polyethyleen) wordt gevormd. Deze folie is opgebouwd uit folieplaten (breedte bijvoorbeeld 2 meter) die met behulp van genoemde sloten met elkaar zijn verbonden. Om een bentonietwand in de grond te brengen wordt een sleuf geformeerd bijvoorbeeld door een H-vormig profiel tot een vooraf bepaalde diepte met behulp van een mobiele kraan en een trilinrichting in de grond gedrukt. Dit profiel is voorzien van een vulpijp, waar doorheen een bentonietmengsel wordt gepompt, terwijl het H-profiel omhoog wordt getrokken. De door het trekken ontstane ruimte wordt dus gelijktijdig opgevuld met het bentonietmengsel. Het proces wordt met overlap herhaald ter vorming van een bentonietwand van willekeurige lengte. In een tweede fase wordt het foliescherm in de bentonietwand gedrukt. Elke foliebaan is aan de onderzijde verbonden met een stalen schoen die met behulp van een stalen plaat in de grond wordt gedreven. De foliebanen zijn door middel van genoemde sloten van een eerste en een tweede slotdeel tot een waterdichte folie met elkaar verbonden. Het inbrengen heeft zo plaats gevonden dat de sloten niet of nauwelijks zijn belast. Aan de onderkant is het bentoniet-foliescherm veelal aangesloten op een waterdichte laag bijvoorbeeld uit een natuurlijk klei of veen of een door injectie aangebrachte kunstmatige laag.

Het is niet ongebruikelijk om binnen een door een bentonietfoliescherm afgesloten gebied, de grondwaterstand te verlagen. Daarmee wordt bereikt dat slechts een naar dit gebied gerichte grondwaterstroming mogelijk is. De bescherming tegen verontreinigingen van grondwater dat voor de drinkwatervoorziening bestemd is, is van groot belang. Verontreinigingen die het gevolg kunnen zijn van bepaalde civieltechnische of andere projecten, dienen met behulp van een scherm te worden geïsoleerd van de ondergrond in de omgeving, waarbij het vaststellen van de lek door het scherm nodig is om eventuele verontreinigingen te beheersen.

De uitvinding levert tot het nauwkeurig en efficiënt controleren respectievelijk meten van de vloeistofdichtheid van een bentoniet-folie-scherm een bijdrage.

Volgens de uitvinding is de in de aanhef aangeduide werkwijze hiertoe gekenmerkt doordat men in het ondoordringbare materiaal (bentoniet-mengsel) binnen één of meer slotdelen van de folieplaten een kanaal uitspaart, dat men in dat kanaal een sonde laat zakken voorzien van een druksensor, dat men in een deel van het met water gevulde kanaal dat de druksensor bevat, de waterdruk verlaagt door waterstand-verlaging en met behulp van de druksensor de drukverhoging meet van eventueel in het slot stromend water.

In geval de folieplaten bij hun onderrand zijn verankerd in een schoen die door een wegneembare drukplaat in de ondoordringbare laag is gedrukt is volgens de uitvinding aan de onderzijde van genoemde schoen een in hoofdzaak horizontaal geperforeerd pijpstuk bevestigd, waarin een kanaal wordt uitgespaard terwijl een van een druksensor voorziene sonde in de doorgang wordt ingebracht en in een deel van het met water gevulde kanaal dat de druksensor bevat, de waterdruk wordt verlaagd waarna met behulp van de druksensor de drukverhoging door eventueel toestromend water wordt gemeten.

Genoemd kanaal kan op eenvoudige wijze worden gevormd doordat men een in elk slot c.q. geperforeerd pijpstuk aangebrachte slang opblaast voordat het bentonietmengsel verhardt. De slang wordt na verharding van het materiaal uit het slot verwijderd. Drukverlaging vindt bij voorkeur plaats doordat men een rond de sonde aangebracht, aan twee einden op de sonde geklemd slangstuk opblaast tot het kanaal is afgesloten, en men via door de sonde lopende doorgangen de druk aan één zijde van het opgeblazen slangstuk verlaagt. Via een eerste doorgang kan met perslucht de waterstand in het door het opgeblazen slangstuk afgesloten deel van het kanaal worden verlaagd waarbij de waterspiegel in een tweede doorgang stijgt. Vervolgens sluit men de genoemde tweede doorgang af en laat de druk in genoemde eerste doorgang af.

De uitvinding betreft tevens een in de grond aangebracht scherm dat bestaat uit een ondoordringbare laag en in die laag gedrukte folieplaten die bij hun ene verticale langsrand van een eerste slotdeel en bij hun andere verticale langsrand van een tweede slotdeel zijn voorzien. De eerste en tweede slotdelen steken ter vorming van waterdichte sloten in elkaar. In de sloten is volgens de uitvinding een slang opgenomen ter vorming van een kanaal in het ondoordringbare materiaal. Ook heeft de uitvinding betrekking op een schoen voor het in een ondoordringbare laag drukken van folieplaten. Deze schoen is aan de onderzijde voorzien van een geperforeerde buis waarin bij het inbrengen een opblaasbare slang is opgenomen.

Tenslotte heeft de uitvinding betrekking op een sonde die bestaat uit een langwerpig huis, een in dat huis opgenomen drukmeter met daaraan grenzende meetkamer die via één of meer openingen in het huis met het uitwendige in verbinding staat, een opblaasbaar slangstuk dat door twee slangklemmen op het buitenoppervlak van het huis is geklemd, een opblaasbuis voor het opblazen van genoemd slangstuk, een met de drukmeter verbonden meetkabel en twee zich elk vanaf een opening in het huis uitstrekkende kanalen voor het verlagen van de druk aan één zijde van het opblaasbare slangstuk.

De uitvinding zal nu aan de hand van de figuren nader worden toegelicht.

Figuur 1 toont het formeren van een met een bentonietmengsel gevulde gleuf in de grond, bijvoorbeeld met behulp van een H-profiel.

Figuur 2 toont het in een met een bentonietmengsel gevulde gleuf drukken van folieplaten.

Figuur 3 toont een horizontale doorsnede door een folieslot in de bentonietlaag.

Figuur 4 toont dezelfde horizontale doorsnede na het aanbrengen van een kanaal in het slot.

Figuur 5 toont perspectivisch en schematisch het in een kanaal van een slot laten zakken van een sonde.

Figuur 6 toont een doorsnede door die sonde.

Figuur 7 toont een doorsnede volgens de lijn VII-VII in figuur 8.

Figuur 8 toont een zijaanzicht van het onderste deel van het scherm met stalen profiel.

Figuur 9 illustreert het meten van het volume van het in een slot gevormde kanaal.

Figuur 1 geeft aan hoe met behulp van een mobiele rupskraan 1 en een trilinrichting 2 een stalen H-vormig profiel 3 tot een bepaalde diepte in de bodem wordt gedrukt. Het H-profiel heeft bijvoorbeeld een breedte van 1 meter en een lijfdikte van 10 centimeter. In het H-profiel is een vulpijp bevestigd, die aan de onderzijde uitmondt in een aantal spuitmonden. Zodra het H-profiel op diepte is, wordt onder druk een bentonietmengsel door de vulpijp gepompt en wordt het H-profiel omhoog getrokken. De door het trekken van het H-profiel ontstane ruimte wordt gevuld met het mengsel. Dit proces wordt met enig overlappen herhaald zodat een met bentonietmengsel gevulde doorlopende sleuf 4 ontstaat.

Figuur 2 toont dat een foliebaan 5 (bijvoorbeeld met een breedte van 2 meter) in de met bentonietmengsel gevulde sleuf wordt gedrukt door middel van een stalen indrukplaat 6. De foliebaan 5 wordt bijvoorbeeld via een zogenaamde katterug vanuit de horizontale in de verticale stand gebracht.

Figuur 7 laat zien dat de foliebaan 5 aan zijn onderrand is verankerd in een stalen schoen 7, die van een schuine ankerflens 8 is voorzien.

De genoemde indrukplaat 6 steekt met zijn onderrand in de schoen 7 en wordt, nadat de foliebaan op diepte is gebracht, teruggetrokken.

Elke foliebaan 5 is aan de ene langsrand van een eerste slotdeel 9 in de vorm van een relatief grote U en bij de andere langsrand van een tweede slotdeel 10 in de vorm van een relatief kleine U voorzien. Bij het naast elkaar plaatsen van de foliebanen 5 is ervoor gezorgd dat steeds een tweede slotdeel in een eerste slotdeel is geschoven (figuur 3) ter vorming van een vloeistofdicht slot. In het tweede slotdeel is bij het aan elkaar rijgen van de foliebanen een later te verwijderen platte slang 11 aangebracht, die wordt opgeblazen voordat het bentonietmengsel verhardt. Na verharding van dat mengsel wordt de slang 11 verwijderd, waarbij binnen het slot een kanaal 12 achterblijft dat voor het invoeren van een meetsonde kan worden gebruikt (figuur 4).

Figuur 5 toont in perspectief een doorsnede door de bodem, waarbij in een kanaal 12 een sonde 13 wordt ingebracht.

Figuur 6 toont een doorsnede door de sonde. Deze sonde is als een in hoofdzaak cilindrisch kunststof lichaam gevormd en is bedoeld om de vloeistofdichtheid van het slot, welke zich tussen twee foliebanen in bevindt, te controleren of te meten. De sonde heeft een drukmeter 14 met een daaraan grenzende meetkamer 15, die via doorgangen 16 met het kanaal 12 in verbinding staat. De drukmeter 14 is door een kabel 17 verbonden met aanwijs-apparatuur op het maaiveld.

Rondom een deel van de sonde is een opblaasbaar slangstuk 18 aangebracht dat aan beide einden door klemringen 19 op de sondecilinder is geklemd. In de sonde is een luchtkanaal 20 uitgespaard, waarvan het ene einde binnen het slangstuk 18 uitmondt en waarvan het andere einde op een luchtslang 21 is aangesloten die boven het maaiveld is verbonden met een compressor of een drukvat. De opgeblazen toestand van het slangstuk is met streep-puntlijnen aangegeven.

Het opgeblazen slangstuk grijpt afdichtend op de wanden van het kanaal 12 aan. Om het uitzetten van het slangstuk tot een bepaald maximum te beperken is er een wapening uit staal of kunststof draden in aangebracht.

Behalve de meetkabel 17 en het luchtkanaal 20 strekken zich in de sonde nog twee leidingen 22 en 23 uit die onder het slangstuk 18 aan de buitenomtrek van de sonde uitmonden en die via slangen 24 respectievelijk 25 met het maaiveld zijn verbonden.

Om lekken via een slot tussen twee foliebanen 5 vast te stellen wordt als volgt te werk gegaan:

In het met water gevulde kanaal 12 laat men een sonde 13 zakken. Op de meetplaats aangekomen wordt het slangstuk 18 opgeblazen met lucht, welke via slang21 toestroomt, zodat de kanaaldelen boven en onder het slangstuk ten opzichte van elkaar zijn afgedicht. Vervolgens wordt met perslucht, die via de slang 25 wordt toegevoerd, de waterstand in de leiding 23 verlaagd, waarbij het water in de leiding 24 wordt opgestuwd. Door de slang 24 daarna af te sluiten en de druk op de slang 25 af te laten, wordt de druk in het kanaal 12 onder het opgeblazen slangstuk 18 verlaagd. Indien lekwater toestroomt in het kanaal 12 van het betreffende slot, onder slangstuk 18, treedt dit water ook slang 25 binnen en zal de door de drukmeter 14 gemeten druk in de meetkamer 15 stijgen. Deze stijging is een maat voor de hoeveelheid toestromend lekwater. De drukmetingen worden via de kabel 17 naar aanwijs- c.q. registratie-apparatuur boven het maaiveld overgebracht.

Ook aan de onderrand van het scherm zou een lek kunnen ontstaan. Om de vloeistofdichtheid van de onderrand van het foliescherm te controleren of te meten is aan de onderzijde van de schoen 7, waarin een foliebaan is verankerd, een van openingen 26 voorziene pijp 27 aangebracht (zie figuur 8), waarin bij het in de grond drukken een platte, eventueel met staal- of kunststofdraden gewapende slang 28 is geplaatst. Deze slang 28 is in het getekende voorbeeld via een kanaal 12' aan de linkerzijde van een foliebaan verbonden met een luchtpomp of drukvat, terwijl een kanaal 12'' aan de rechterzijde van de foliebaan ter beschikking staat om een meetsonde in te laten zakken naar de stalen pijp 27.

De lekmeting geschiedt in hoofdzaak op dezelfde wijze als de lekmeting in de sloten van de foliebanen. De slang 28 wordt opgeblazen, terwijl het bentonietmengsel nog niet is verhard. Na verharding van het mengsel wordt de slang 28 afgelaten en wordt slang 28 via het kanaal 12'' verwijderd of wordt als andere mogelijkheid de druk van slang 28 afgelaten waardoor slang 28 weer tot de oorspronkelijke vorm terugkeert zoals in figuur 7 wordt getoond. Daarna wordt via kanaal 12'' een meetsonde in de pijp 27 gebracht die weer via meetkabel 17 en een luchtslang 21 en twee slangen 24 en 25 met het maaiveld is verbonden. Deze kabels en leidingen strekken zich door het rechter kanaal 12'1 uit.

De meting vindt verder op dezelfde wijze plaats als is beschreven in verband met de lekmeting via de sloten tussen de verschillende foliebanen. Met andere woorden wordt in een deel van het met water gevulde kanaal de druk verlaagd en wordt vervolgens de drukverhoging gemeten die door eventueel toestromend lekwater wordt veroorzaakt,

De afleesnauwkeurigheid van de drukmeting was bij een praktijkgeval 0,03 cm^ water. De doorlatendheid van het slot of de onderrand van de foliebanen kan worden afgeleid uit de snelheid waarmee de vloeistof in de slang 25 stijgt.

In feite wordt op verschillende punten in het kanaal 12 een meting uitgevoerd en wat wordt vastgesteld, is de lekkage tussen die punten.

Het kanaal 12 dat door de opgeblazen slang in een folieslot c.q. een pijp 27 is ontstaan, zal in het algemeen grillig van vorm zijn. Figuur 9 is een illustratie van de methode ter bepaling van de inhoud van het kanaal 12 tussen twee punten: vastgesteld is door middel van de sonde dat - indien de onderkant van de sonde punt a heeft bereikt - het vloeistofniveau op plaats c staat. Vervolgens wordt door het zakken van de sonde de onderkant van de sonde naar plaats b gebracht waarbij uit de drukmeting met de sonde blijkt dat het vloeistofniveau op plaats d van het kanaal staat. Het kanaalvolume tussen de punten c en d ligt dan vast.

Nadat op deze wijze de inhoud van een gedeelte van het kanaal is bepaald kan aan de hand van de metingen van de druktoename als gevolg van de lek de totale hoeveelheid in het kanaal gelekte vloeistof over een bepaalde periode worden vastgesteld.

Binnen het kader van de uitvinding zijn verschillende wijzigingen mogelijk.

Claims (13)

1. Werkwijze voor het controleren of meten van de vloeistofdichtheid van een in de grond aangebracht in hoofdzaak verticaal scherm dat bestaat uit een ondoordringbare laag, in het bijzonder uit bentoniet of een mengsel van bentoniet en cement, in welke laag folieplaten zijn gedrukt die bij hun ene verticale langsrand van een eerste slotdeel en bij hun andere verticale langsrand van een tweede slotdeel zijn voorzien, welke slotdelen ter vorming van sloten in elkaar steken, met het kenmerk, dat in het ondoordringbare materiaal (bentonietmengsel) binnen één of meer slotdelen van de folieplaten een kanaal wordt uitgespaard, dat men in dat kanaal een sonde laat zakken voorzien van een druksensor, dat men in een deel van het met water gevulde kanaal dat de druksensor bevat, de druk verlaagt en met behulp van de druksensor de drukverhoging door eventueel in het slot toestromend water meet.

2. Werkwijze voor het controleren of meten van de vloeistofdichtheid van een in de grond aangebracht in hoofdzaak verticaal scherm dat bestaat uit een ondoordringbare laag, in het bijzonder uit een bentonietmengsel, in welke laag folieplaten zijn gedrukt die bij hun ene verticale langsrand van een eerste slotdeel en bij hun andere verticale langsrand van een tweede slotdeel zijn voorzien, welke slotdelen ter vorming van sloten in elkaar steken, waarbij de folieplaten bij hun onderrand zijn verankerd in een schoen die door een wegneembare drukplaat in de ondoordringbare laag is gedrukt, met het kenmerk, dat aan de onderzijde van genoemde schoen een in hoofdzaak horizontaal geperforeerd pijpstuk is bevestigd dat men in dat pijpstuk een kanaal uitspaart en een van een druksensor voorziene sonde in de doorgang inbrengt, en dat men in een deel van het met water gevulde kanaal dat de druksensor bevat, de druk verlaagt en met behulp van de druksensor de drukverhoging door eventueel toestromend water meet.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men voor het vormen van genoemd kanaal een in elk slot c.q. geperforeerd pijpstuk aangebrachte slang opblaast voordat het ondoordringbare materiaal (bentonietmengsel) verhardt, en dat men de druk van de slang na verharding van het materiaal aflaat en de slang uit het slot verwijdert of de slang laat zitten en de slang in de oorspronkelijke kleinere vorm dan die van het gevormde kanaal weer terugkeert.

4. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men een rond de sonde aangebracht, aan twee einden op de sonde geklemd slangstuk opblaast tot het kanaal is afgesloten, en men via door de sonde lopende doorgangen de druk aan één zijde van het opgeblazen slangstuk verlaagt.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de druk wordt verlaagd doordat men via een eerste doorgang met perslucht de waterstand in het door het opgeblazen slangstuk afgesloten deel van het kanaal verlaagt, waarbij de waterspiegel in een tweede doorgang stijgt, en vervolgens genoemde tweede doorgang afsluit en de druk in genoemde eerste doorgang aflaat.

6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men van te voren het volume van het kanaal c.q. pijpstuk per eenheid van lengte vaststelt.

7. Werkwijze voor het controleren of meten van de vloeistofdichtheid van een in de grond aangebracht in hoofdzaak verticaal scherm dat bestaat uit een ondoordringbare laag, in het bijzonder uit bentoniet of een mengsel van bentoniet en cement, in welke laag folieplaten zijn gedrukt die bij hun ene verticale langsrand van een eerste slotdeel en bij hun andere verticale langsrand van een tweede slotdeel zijn voorzien, welke slotdelen ter vorming van sloten in elkaar steken, met het kenmerk, dat in het ondoordringbare materiaal (bentonietmengsel) binnen één of meer slotdelen van de folieplaten een kanaal wordt uitgespaard, dat men tot onder in dat kanaal een sonde laat zakken voorzien van een druksensor, dat men in het met water gevulde kanaal dat de druksensor bevat, de druk verlaagt en met behulp van de druksensor de drukverhoging door eventueel in het slot toestromende water meet.

8. In de grond aangebracht scherm omvattende een ondoordringbare laag, in het bijzonder uit een bentonietmengsel, en in die laag gedrukte folieplaten (5) die bij hun ene verticale langsrand van een eerste slotdeel (9) en bij hun andere verticale langsrand van een tweede slotdeel (10) zijn voorzien, welke tweede slotdelen ter vorming van waterdichte sloten in eerste slotdelen steken, met het kenmerk, dat in de sloten een slang (11) is opgenomen ter vorming van een kanaal (12) in het ondoordringbare materiaal binnen de sloten.

9. In de grond aangebracht scherm omvattende een ondoordringbare laag, in het bijzonder uit bentoniet of bentoniet-cement, en in die laag gedrukte folieplaten (5) die bij hun ene verticale langsrand van een eerste slotdeel (9) en bij hun andere verticale langsrand van een tweede slotdeel (10) zijn voorzien, welke tweede slotdelen ter vorming van waterdichte sloten in eerste slotdelen steken, met het kenmerk, dat in het ondoordringbare materiaal binnen de sloten een kanaal (12) is uitgespaard voor het doorlaten van een sonde.

10. Schoen voor het in een ondoordringbare laag drukken van folieplaten, met het kenmerk, dat de schoen (7) aan zijn onderzijde is voorzien van een geperforeerde buis (27).

11. Schoen volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat in de geperforeerde buis een opblaasbare slang is opgenomen.

12. Sonde voor het controleren of meten van de vloeistofdichtheid van en in de grond aangebracht scherm, gekenmerkt door een langwerpig huis, een in dat huis opgenomen drukmeter (17) met daaraan grenzende meetkamer (15) die via één of meer openingen (16) in het huis met het uitwendige in verbinding staat, een met de drukmeter verbonden meetkabel en twee zich elk vanaf een opening in het huis uitstrekkende kanalen (24, 25) voor het verlagen van de druk.

13. Sonde volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de sonde is voorzien van een opblaasbaar slangstuk (18) dat door twee slangklemmen (19) op het buitenoppervlak van het huis is geklemd en een opblaasbuis (20, 21) voor het opblazen van genoemd slangstuk.