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Die Erfindung betrifft einen geschütteten Damm mit einer Untergrunddichtung und einer Kerndichtung, wobei Untergrunddichtung und Kerndichtung durch eine Stossverbindungsdichtung miteinander verbunden sind.
Derartige geschüttete Dämme sind bereits bekannt, wobei auch bereits vorgeschlagen wurde, die Untergrunddichtung als Dichtungsschürze auszuführen oder von einer Stahlspundwand zu bilden. Es wurde weiters bereits vorgeschlagen, die Untergrunddichtung als sogenannten Dichtungsschleier auszubilden, womit eine durch Injektionen des Felsuntergrundes und der Talflanken bei Talsperren entstehende schleierartige Zone des Felsens bezeichnet wird, die durch Einpressen eines Dichtungsmittels weitgehend undurchlässig gemacht wird.
Die Herstellung der Dammdichtung in einem geschütteten Damm wirft Probleme auf, die im wesentlichen dadurch bedingt sind, dass in einem geschütteten Damm bis zu dessen Festigung erhebliche Bewegungen und Setzungen des Dammaterials stattfinden, wobei die Grössenordnungen dieser Vorgänge und ihre Bewegungsrichtungen von der Grösse und Konstruktion des Dammes abhängen. Auf Grund der Bewegungen und der damit verbundenen Gefahr des Entstehens von Rissen im Dammkern ist es schwierig und aufwendig, die Dammdichtung zugleich mit dem Aufschütten des Dammes herzustellen.
Es wurde aus diesem Grunde bereits vorgeschlagen, als Kerndichtung eine Schlitzwand zu verwenden, die nach der Konsolidierung des geschütteten Dammes in diesen eingebaut wird. Die Herstellung einer Schlitzwand ist jedoch relativ aufwendig, da ein der Schlitzwand entsprechender Schacht ausgehoben werden muss, für den in seinem oberen Bereich in der Regel auch eine Verschalung notwendig ist. Der Aushub eines solchen Schachtes stellt einen wesentlichen Eingriff in den eben erst gefestigten Dammkern dar und birgt in sich die Gefahr neuerlicher Bewegungen des Dammaterials. Es werden schliesslich auch erhebliche Mengen an Füllmaterial während des Aushubes des Schlitzwandschachtes sowie zum Herstellen der Schlitzwand selber benötigt.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Nachteile der bekannten geschütteten Dämme zu vermeiden und einen Damm zu schaffen, bei welchem die Kerndichtung nach der Schüttung des Dammes mit einem möglichst geringen Aufwand an Zeit, Maschinen und Material herstellbar ist, wobei der Eingriff in das Materialgefüge des Dammes so gering als möglich gehalten wird. Die Erfindung geht hiebei aus von einem geschütteten Damm der eingangs beschriebenen Art und besteht im wesentlichen darin, dass sowohl die Untergrunddichtung als auch die Kerndichtung jeweils von mindestens einer eine Dichtungsschürze bildenden Schmalwand gebildet sind und dass die Stossverbindungsdichtung eine im Bereich der Dammsohle angeordnete, im wesentlichen horizontale Dichtungsbahn umfasst, deren Breite ein Mehrfaches der Dicke der miteinander zu verbindenden Schmalwände beträgt.
Eine derartige an sich bekannte Schmalwand wird in der Weise hergestellt, dass eine Rammbohle, beispielsweise ein speziell ausgebildeter Doppel-T-Träger mit einer Rammvorrichtung oder mit einem Vibrator, in den Boden eingerammt bzw. eingerüttelt wird.
Beim Ziehen der Bohle wird der zurückbleibende Hohlraum mit einer porenfüllenden Mischung ausgefüllt.
Das Füllmaterial dringt dabei nicht nur in die den Profilumrissen der Rammbohle entsprechenden Hohlräume, sondern auch in das diese Hohlräume umgebende Material bis zu einer gewissen Tiefe ein.
Damit erhält man eine Dichtungswand oder-schürze von etwa 8 bis 20 cm Dicke, wobei der erreichbare
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Die erfindungsgemässe Ausbildung der Dammdichtung mit Schmalwänden gibt die Möglichkeit, gerade bei Dammbauten geringerer Höhe mit einem relativ geringen Aufwand eine zuverlässige Abdichtung zu erreichen. Zudem wird durch das Einrütteln der Rammbohle beim Herstellen der Schmalwand das Materialgefüge des geschütteten Dammes nicht beeinträchtigt. Es findet sogar durch das Einrütteln der Rammbohle in den Dammkern in der Umgebung der entstehenden Schmalwand unter Umständen noch eine zusätzliche Setzbewegung des Materials statt, das dann durch das einströmende Füllmaterial verfestigt wird.
Die dichte Verbindung der beiden Schmalwände, deren Dicke etwa nur 8 bis 20 cm beträgt, wird durch die im wesentlichen horizontale Dichtungsbahn sichergestellt, deren Breite ein Mehrfaches der Dicke der miteinander zu verbindenden Schmalwände beträgt. Dadurch wird vermieden, dass ein Stoss-an-StossAufeinandersetzen der beiden Schmalwände erfolgen muss, bei welchem bereits eine geringe Abweichung von einigen cm bei der Herstellung der oberen Schmalwand eine Schwächung der Dichtung im Dammsohlenbereich bewirken würde. Des weiteren werden Beschädigungen des oberen Randes der unteren Schmalwand durch das Eindringen der Rammbohle bei der Herstellung der oberen Schmalwand vermieden,
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wodurch die Abdichtungsfunktion der unteren Schmalwand beeinträchtigt würde.
Durch die im wesentlichen horizontale Dichtungsbahn können vielmehr die beiden Schmalwände in Querrichtung des Dammes versetzt angeordnet werden, so dass die erwähnten Nachteile vermieden werden. So kann die Breite dieser Dichtungsbahn etwa das Zehn-bis Dreissigfache, vorzugsweise etwa das Zwanzigfache der Dicke der Schmalwände betragen, so dass ein entsprechender Spielraum zur Verfügung steht. Die in vertikaler Richtung gemessene Dicke der Dichtungsbahn muss selbstverständlich je nach Art des verwendeten Dichtungsmaterials so gewählt sein, dass sie bei einer Versetzung der beiden Schmalwände gegeneinander dem zu erwartenden Wasserdruck in vertikaler Richtung standhält.
In die Dichtungsbahn mündet von unten her die untere Schmalwand, deren oberer unmittelbar an die Dichtungsbahn angrenzender Randbereich zweckmässigerweise auf ein Mehrfaches der Schmalwanddicke verbreitert ist, um so einen sicheren Anschluss an die Dichtungsbahn zu gewährleisten. Und zwar ist durch den auf beispielsweise etwa das Drei- bis Siebenfache, vorzugsweise Fünffache der Schmalwanddicke verbreiterten oberen Randbereich eine sichere Verbindung der unteren Schmalwand und der Dichtungsbahn auch dann gewährleistet, wenn die Rammbohle bei der Herstellung der oberen Schmalwand durch die Dichtungsbahn hindurch genau auf die untere Schmalwand trifft oder diese streift. Auf jeden Fall bleibt ein Randbereich mit mindestens der einfachen Schmalwanddicke dabei unverletzt.
Es ist zweckmässig, wenn die Untergrunddichtung, die Kerndichtung und die Stossverbindungsdichtung gegenüber einer durch den wasserseitigen Dammkronenrand verlaufenden vertikalen Bezugsebene zur Wasserseite des Dammes hin versetzt sind, damit das Wasser möglichst wenig in den eigentlichen Dammkern eindringen kann. Die Ausbildung der Stossverbindungsdichtung als horizontale Dichtungsbahn bietet dabei die Möglichkeit, die Schmalwände bezüglich ihres Abstandes zu der oben genannten Bezugsebene derart zu staffeln, dass die die Untergrunddichtung bildende untere Schmalwand nahe dem wasserseitigen Rand der Dichtungsbahn mit dieser verbunden ist, wogegen die obere Schmalwand näher zum landseitigen Rand der Dichtungsbahn hin versetzt ist.
Während die obere Schmalwand wegen der schräg abfallenden wasserseitigen Flanke des Dammes und der Höhe des Wasserspiegels relativ nahe zur Dammitte hin angeordnet werden muss, kann wenigstens die untere Schmalwand weiter zur Wasserseite hin versetzt werden, womit ein Eindringen des Wassers in den Untergrund unterhalb des Dammkernes vermieden werden kann.
Um ganz sicherzugehen, dass an der Verbindungsstelle zwischen der oberen Schmalwand und der horizontalen Dichtungsbahn kein Wasser durchdringen kann, ist es zweckmässig, wenn die obere Schmalwand mit ihrem unteren Randbereich die Dichtungsbahn durchdringt und über deren Unterseite nach unten vorsteht. Wenn bei der Herstellung der oberen Schmalwand nach dem Ziehen der Rammbohle das Füllmaterial eingepresst wird, verbindet sich dieses mit der horizontalen Dichtungsbahn so innig, dass keine rissanfälligen Nahtstellen zwischen der Schmalwand und der Dichtungsbahn entstehen.
Es ist vorteilhaft, wenn die Stossverbindungsdichtung aus einem elastoplastischen Material hergestellt ist. In diesem Fall kann die Dichtungsbahn als eine Art Gelenk dienen, das Bewegungen der Schmalwände relativ zueinander auffangen kann, ohne dass die Dammdichtung an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Schmalwänden undicht wird. Eine derartige Relativbewegung kann dadurch erfolgen, dass auch nach dem Herstellen der oberen Schmalwand noch gewisse Setzbewegungen des geschütteten Materials im Dammkern stattfinden, während die in dem gefestigten Untergrund niedergebrachte Schmalwand ihre Lage beibehält. Vorzugsweise sind die beiden Schmalwände und die Dichtungsbahn aus dem gleichen Material, einem Steinmehl-Bentonit- und Zement-Wasser-Gemisch hergestellt.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung, in welcher in Verbindung mit den Zeichnungen die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert wird. Es stellen dar : Fig. 1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemässen Damm und einen Teil des unter dem Damm liegenden Untergrundes, Fig. 2 eine vergrösserte Detaildarstellung der die beiden Schmalwände miteinander verbindenden Stossverbindungsdichtung, und Fig. 3 einen schematischen horizontalen Querschnitt durch einen Teil einer Schmalwand.
In Fig. 1 erkennt man einen allgemein mit --10-- bezeichneten Damm mit einem Dammkern --12-- und einer Dammkrone --14--, der zur Begrenzung eines auf der linken Seite der Fig. 1 mit --16-- angedeuteten Kanals oder Stausees dient. Der Damm --10-- ruht auf einem Untergrund mit einer grundwasserdurchlässigen Schicht --18-- aus Fein- bis Mittelkies, die nach unten hin durch eine als Grundwasserträger dienende Sand-bzw. Schlupfschicht-20-- begrenzt ist. Der Dammkern --12-- besteht
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im wesentlichen aus mehreren Kiesschüttungen --22, 24 und 26-- und weist zur Wasser- und zur Landseite hin schräg abfallende Flanken --28 bzw. 30-- auf, wobei die äusseren Ränder der Dammflanken - 28 bzw. 30-- nicht dargestellt sind.
Die Dammkrone --14-- besteht ebenfalls im wesentlichen aus einer Kiesschüttung, wobei die Oberseite der Dammkrone als Strasse --32-- ausgebildet sein kann. Die landseitige Dammflanke --30-- sowie der Dammkronenabschnitt der wasserseitigen Dammflanke --28-- sind mit einer Humusschicht --34 bzw. 36-- bedeckt.
Das Durchströmen von Wasser von der Wasserseite --16-- zur Landseite --38-- des Dammes --10-wird durch eine Dammdichtung verhindert, welche gemäss der Erfindung eine als Kerndichtung dienende obere Schmalwand --40--, eine als Untergrunddichtung dienende untere Schmalwand --42-- und eine die beiden Schmalwände --40 und 42-- miteinander verbindende Stossverbindungsdichtung-44-umfasst. Der Aufbau einer derartigen Schmalwand soll an Hand der schematischen Darstellung in Fig. 3 im folgenden kurz erläutert werden.
Bei der Herstellung einer Schmalwand wird eine beispielsweise nach Art eines Doppel-T-Trägers ausgebildete Rammbohle --46-- mittels einer Rammvorrichtung, beispielsweise eines Vibrators, in den Boden eingerüttelt. Der Mittelsteg --48-- des Doppel-T-Trägers steht dabei am unteren Ende der Rammbohle --46-- etwas über die Seitenstege --50-- der Rammbohle --46-- vor und ist an seiner unteren Kante etwas verbreitert, so dass beim Eintreiben der Rammbohle --46-- in den Boden ein Hohlraum entsteht, der breiter ist als die Dicke des Mittelsteges --48-- und der durch die gestrichelt eingezeichneten Linien --52-- in Fig. 3 angedeutet ist.
Während des Eintreibens der Rammbohle wird durch ein nicht dargestelltes mit der Rammbohle verbundenes Rohr bereits etwas von dem zur Herstellung der Schmalwand verwendeten Füllmaterial in den Boden eingeführt, das im wesentlichen zur Schmierung bei dem Eintreiben der Rammbohle --46-- dient. Nach dem Ziehen der Rammbohle --46-- werden die entstandenen Hohlräume unter Druck mit einem Steinmehl-Bentonit und Zement-Wasser-Gemisch gefüllt, wobei dieses Füllmaterial auch in einem durch Punkte angedeuteten Bereich um die von der Rammbohle--46--geschaffenen Hohlräume in den Kiesboden eindringt.
Wie man aus Fig. 3 erkennt, wird die Rammbohle --46-- beim nächsten Schritt gegenüber der vorhergehenden Stellung jeweils so versetzt in den Boden eingetrieben, dass sich die in der Fig. 3 dargestellte Überlappung der mit dem Dichtungsmaterial ausgefüllten Hohlräume ergibt. Auf diese Weise entsteht eine Dichtungsschürze von etwa 8 bis 15 cm Dicke, wobei die
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Schmalwände können bis zu Tiefen von etwa 24 m hergestellt werden.
Wie man aus dem in Fig. 3 angedeuteten Horizontalschnitt durch eine Schmalwand erkennt, wäre es schwierig, zwei derartige Schmalwände direkt aufeinanderzusetzen und dabei eine zuverlässige dichte Verbindung zwischen den Schmalwänden zu erreichen. Daher umfasst die Stossverbindungsdichtung-44eine im wesentlichen horizontale Dichtungsbahn --54-- mit einem trapezförmigen Querschnitt, deren Breite ein Vielfaches der Dicke jeder Schmalwand beträgt. An ihrer Unterseite ist die Dichtungsbahn --54-- mit der unteren Schmalwand --42-- verbunden, wobei ein verbreiterter oberer Randbereich --56-- der unteren Schmalwand --42-- für eine grossflächige Verbindung sorgt.
Die Breite des oberen Randbereiches - beträgt ebenfalls ein Mehrfaches der Dicke der Schmalwände --42 und 40--, so dass auch dann eine zuverlässige dichte Verbindung zwischen der oberen Schmalwand --40-- und der unteren Schmalwand - gewährleistet ist, wenn die Rammbohle --46-- bei der Herstellung der oberen Schmalwand --40-auf den Randbereich --56-- der unteren Schmalwand --42-- trifft. Für die Anordnung der oberen Schmalwand --40-- steht somit quer zur Dammlängsrichtung ein der Breite der Dichtungsbahn --54-entsprechender Spielraum zur Verfügung.
Die Dichtungsbahn --54-- bietet durch ihre Breite auch die Möglichkeit, die untere Schmalwand - gemessen gegenüber einer durch die wasserseitige Oberkante der Dammkrone --40-verlaufenden Bezugsebene AA - näher zum Wasser hin zu versetzen, während die obere Schmalwand - näher an der Bezugsebene AA bleibt, so dass sich die aus den Fig. 1 und 2 ersichtliche gestaffelte Anordnung der Schmalwände --40 und 42-- ergibt.
Der Arbeitsablauf beim Aufbau des Dammes und der Herstellung der Dammdichtung ist folgender :
Zunächst wird der Untergrund präpariert, wobei auf der wasserseitigen Untergrundfläche --58-- lediglich Wurzelstöcke u. dgl. gerodet werden und gegebenenfalls brauchbarer Humus gewonnen wird, während auf der landseitigen Untergrundfläche --60-- der Humus abgetragen wird. In dem Untergrund wird die als Untergrunddichtung dienende Schmalwand --42-- hergestellt, die je nach Beschaffenheit des
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Grundwasserträgers --20-- 50 cm bis 1 m in diesen hineinragt. Danach folgt eine Aufschüttung des Kieses in dem mit --22-- bezeichneten Bereich, wobei ein Planum --62-- mit einer Ausnehmung --64-- für die Dichtungsbahn --54-- hergestellt wird.
Die Ausnehmung --64-- wird mit dem auch für die Herstellung der Schmalwände --40 und 42-- verwendeten Steinmehl-Bentonit und Zement-Wasser-Gemisch gefüllt und auf diese Weise die Dichtungsbahn --54-- in Form eines horizontalen Dichtungsteppichs hergestellt. Hierauf erfolgt die Schüttung des Kieses in dem mit --24-- bezeichneten Bereich. Über die Dichtungsbahn --54-wird nun noch in dem durch die Bezugsziffer --66-- bezeichneten Bereich eine Schutzschicht aus Sand und Kies gelegt, bevor dann die Aufschüttung des Dammes bis zu der die Obergrenze des Dammkernes bildenden Arbeitsplanung --68-- erfolgt.
Nachdem sich die Kiesschüttungen hinreichend gesetzt haben und die Konsolidierung des Dammes erfolgt ist, wird die als Kerndichtung dienende obere Schmalwand --42-- hergestellt.
Bei der Herstellung der oberen Schmalwand --40-- wird dabei die Rammbohle --46-- jeweils so weit vorgetrieben, dass die Schmalwand --40-- durch die Dichtungsbahn --54-- hindurchgreift. Beim langsamen Ziehen der Rammbohle --46-- wird dann das Dichtungsmaterial in die verbleibenden Hohlräume so eingepresst, dass eine innige Verbindung zwischen der Dichtungsbahn --54-- und der oberen Schmalwand - erreicht wird. An ihrem oberen Ende weist die Schmalwand --40-- ebenfalls einen verbreiterten Randbereich --70-- auf, mit dem die Schmalwand --40-- über den durch die gestrichelte Linie --72-angedeuteten Wasserhöchststand hinausragt.
Nach der Herstellung der oberen Schmalwand --40-- werden dann die Dammkrone-14-aufge- schüttet, die Strasse --32-- angelegt und die Flanken --28 und 30-des des Dammes --10-- mit der Humusschicht --34 bzw. 36-- bedeckt.
Wie man aus der vorstehenden Beschreibung erkennt, wird mit der Erfindung eine Dammdichtung angegeben, die insbesondere bei Dammbauten mittlerer und kleinerer Höhen mit relativ geringem Aufwand und dennoch grosser Zuverlässigkeit hergestellt werden kann. Gegebenenfalls können auch mehrere Schmalwände jeweils unter Zwischenschaltung der erfindungsgemässen Stossverbindungsdichtung --44-- übereinander gestaffelt angeordnet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Geschütteter Damm mit einer Untergrunddichtung und einer Kerndichtung, wobei Untergrunddichtung und Kerndichtung durch eine Stossverbindungsdichtung miteinander verbunden sind, da-
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jeweils von mindestens einer eine Dichtungsschürze bildenden Schmalwand (42 bzw. 40) gebildet sind und dass die Stossverbindungsdichtung (44) eine im Bereich der Dammsohle (58,60) angeordnete, im wesentlichen horizontale Dichtungsbahn (54) umfasst, deren Breite ein Mehrfaches der Dicke der miteinander zu verbindenden Schmalwände (40,42) beträgt.