DE2121893A1

DE2121893A1 - Verfahren zur Herstellung einer abgedichteten kontinuierlichen Wand

Info

Publication number: DE2121893A1
Application number: DE19712121893
Authority: DE
Inventors: Clause Samoreau; Hurtado Jean Paris; Caron (Frankreich)
Original assignee: Soletanche, Paris
Priority date: 1970-06-16
Filing date: 1971-05-04
Publication date: 1971-12-23
Also published as: CA944168A; NL168023C; SE392935B; NL168023B; NL7011750A; MC890A1; CS251052B2; ATA512171A; GB1284856A; FR2094290A5; AT330093B; ES391810A1; JPS5322367B1; CH549699A; BE767737A; US3759044A; HU170336B

Description

DIPL.-ING. WIiFKJD RA'ZCfc '

PATENTANWALT '

7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE · ■ TELEFON (0711) 844003 *· · * ' O V

S OLETANCHE Sooiete Anonyme, 7, Rue de Logelbach, PARIS, Frankreich

Priorität} französische Patentanmeldung PV No. 7 022 101 vom 16.6,70

Verfahren zur Herstellung einer ftbge* dichteten kontinuierlichen Wand

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer durchgehenden abgedichteten Wand beliebiger Länge, die man durch Einbohren oder Ausheben von Gräben im Brdreioh erzielt und keine Fugen enthält. Sofern άΐφ Wand einen zum Beispiel zylindrisqhen Verlauf besitzt, d.h> Über ihre Länge geschlossen ist, entsteht je nach Durchführung des Verfahrens keine oder nur ^ine einzige'Fuge in der Wand.

Bei der Herstellung einer Fundamentierung, einer Baugrube oder zur Absicherung von Deichen, Staudämmen und ähnlichen Bauwerken muß zum Schutz gegen den Grundwasserspiegel ein Dichtungsgürtel vorgesehen werden.

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung eines Dichtungsgürtels wird ein Graben in das Erdreich eingebracht und mit „einem Bentonitschlamm gefüllt gehalten, der ausreichende viskose bzw, thixotropische Eigenschaften besitzt, um das Einfallen der Erdwandungen zu verhindern. Der Bohrschlamm wird anschließend durch eine die Wand bildende schwerere Füllmasse verdrängt, so daß die Wand an Ort und Stelle im Erdreich entsteht. Dies Verfahren ist insofern umständlich, als die Wand nur in unter Längsabständen getrennten Abschnitten herstellbar ist und deshalb zwischen den benachbarten Enden aneinandergrenzender Wandabschnitte besondere Abdichtungsmaßnahmen und in manchen Fällen auch mechanische Verbindungen in Form von Falzen oder Nut- und Federprofilen vorgesehen werden müssen. Des weiteren ergeben sich Schwierigkeiten aus der Vorratshaltung, dem Einbringen, Herausführen uns* der Wiederaufbereitung des Bentonitschlamms beim Gießen der einzelnen Wandabschnitte,

In der Offenlegungsschrift 1 94? 249 ist die Herstellung einer Stützwand beschrieben, wozu vorgefertigte Wandabsohnitte ebenfalls in unter iLängsabständen ins Erdreich eingebrachte und mit Bentoniteohlamm gefüllte Einschnitte oder Grabenteile abgesenkt und durch Verdrängung des Schlaams am Boden der Grabenteil Fundamente eingefüllt und geformt werden. Anschließend werden die stehengebliebenen Zwischenräume des Erdreiches ausgehoben und entsprechend gefüllt, NQch Fertigstellung der Wand wird die Erde auf einer Seite bis auf eine Tiefe oberhalb des Bodens der vorgefertigten Wandebsohnit te abgetragen und somit eine Wandfläohe freizulegen. Auch dies Verfahren ha+jtien Nachteil, daß zwischen den vorgefertigten Wandabschnitten eine Dichtung vorgesehen und der Schlamm gespeichert in die Ausschachtungen eingebracht, wieder herausgeführt und aufbereitet werden muß.

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Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung der vorstehend im einzelnen angegebenen Nachteile und die Schaffung einer abgedichteten Wand für beliebige Tiefenausdehnung im Erdreich, deren Herstellung sich durch besondere Einfachheit auszeichnet·

Gegenstand der Erfindung ist somit eine abgedichtete Wand, die man durch Ausgießen einer in den Boden eingebrachten Ausschachtung erzielt, deren Weite bzw. Dicke zwischen 0,2 m und 1 m beträgt und deren Tiefe zwischen 1 m und 60 m liegen kann, wobei die Wand durch eine selbsthärtende Bohrflüssigkeit gebildet wird, deren Bentonitöchlamm und Zemeht^nthaltende Mischung mindestens 24 Stunden lang stabil, homogen und flüssig bleibt, so daß die Wand unabhängig von ihrer Länge homogen, dicht und nahtlos bzw· fugenlos entsteht.

Auf diese Weise läßt sich im Gegensatz zu den bekannten abgedichteten Wänden, die schon gegenüber geringeren Erddrücken keine ausreichende Widerstandsfestigkeit aufweisen oder die aufgrund ihrer Falzverbindungen oder Fugen zu hohen Gestehungskosten fuhren, die erfindungsgemäße Wand mit relativ niedrigen Gestehungskosten herstellen, wobei gleichzeitig sämtliche gewünschten Festigkeitseigenschaften gegeben sind·

Das Verfahren zur Herstellung einer abgedichteten Wand zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß man die Gesamtlänge der auszuführenden Wand in Bauabschnitte unterteilt, daß man zunächst einen ersten Abschnitt aus dem Erdreich auebohrt und dabei diesen mit einer Mischung aus Ben tonitschlamm und langsam abbindendem Zement ausfüllt, wobei die Abbindezeit der Mischung T ist, und daß der benachbarte Absohnitt nach Ablauf einer Zeitdauer hergestellt wird, die unterhalb des Wertes von KT liegt, wobei K ein Koeffizient mit Werten zwischen 0,5 und 0,9 ist.

Zahlreiche Versuche der Anmelderin haben bewiesen, daß die Mischungen aus Bentonit und langsam abbindendem Zement die Herstellung von Tafeln oder blatten als Wandabsohnitte ermöglichen,

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deren seitliche Enden bzw. Stirnflächen nach 24 bis 48 Stunden ausreichend verfestigt sind, um sich bei fehlendem Erddrück nach dem Ausbohren eines angrenzenden Bauabschnittes selbst zu halten, gleichzeitig jedoch noch nicht voll ausgehärtet sind, so daß mit dem angrenzenden Wandabschnitt eine kontinuierliche nahtlose Verbindung entsteht.

Untersuchungen haben andererseits gezeigt, daß man unabhängig von der Art des verwendeten Zementes zu den gleichen Ergebnissen gelangt, vorausgesetzt, daß man die Abbindegeschwindigkeit der Mischung aus Bentonitschlamm und Zement durch Zugabe eines Verzögerungsmittels entsprechend kompensiert.

Abgesehen von den Vorteilen, die sich aus der Beseitigung 6er Schwierigkeiten der bekannten Verfahren ergeben, ist die !Fortschrittlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens auch dadurch gegeben, daß es sich in zahlreichen Varianten ausüben läßt. So ist es möglich, zunächst einen ersten Abschnitt der Ausschachtung oder des Grabens und danach einen zweiten Abschnitt in einer ausreichenden Entfernung von dem ersten Abschnitt einzubringen, um danach einen dritten Abschnitt zwischen den beiden ersten Abschnitten auszubohren, wobei dieser dritte Abschnitt während des Bohrens mit der gleichen Mischung ausBsntonitschlamm und langsam abbindendem Zement gefüllt wird, bevor die Mischung in dem ersten Abschnitt endgültig abgebunden hat.

Andererseits kann man nacheinander einen ersten Abschnitt und danach eine unmittelbar daneben liegenden Abschnitt ausbohren und so bis zum Jöbzten Abschnitt fortfahren. Es ist ferner möglich, das Bauwerk gleichzeitig an mehreren Punkten mit Hilfe mehrerer Bohrmaschinen zu beginnen oder in kontinuierlicher Arbeitsweise mit Hilfe einer einzigen Maschine fortzufahren. Die Erfahrung zeigt, daß man in sämtlichen Fällen zu einer offenen oder in sich geschlossenen Wandung gelangt, die absolut dicht und deformierbar und somit auch gegenüber geringen Erd-

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bewegungen widerstandsfest ist und dabei ihre Undurchlässigkeit beibehält. Das Verfahren gestattet schließlich auf einfache Weise die Schaffung einer Wandung mit außergewöhnlicher Dichtigkeit, auch gegenüber Gas, indem man in die langsam abbindende Mischung untereinander verschweißte oder verklebte Kunststoffolien einführt. '

In den gebohrten oder auf andere Weise ausgehobenen Graben können selbstverständlich auch Zuschlagstoffe, Absteifungskäfige z.B. aus Baustahlgewebe und vorgefertigte Betonelement^ eingebracht werden. Zu diesem Zweck wird nach dem Bohren der mit der aushärtenden Bohrflüssigkeit gefüllten grabenförmigen Aufnahme der Käfig oder das vorgefertigte Element abgesenkt und die Aushärtung abgewartet. .

Bei einigen DurohfUhrungsbeispielen des Verfahrens nach der Erfindung wurde als Bohrflüssigkeit ein Schlamm"verwendet, der bereits eine gewisse Menge Zement, beispielsweise zwisohen 50 bis 300 kg/nr, entsprechend der erwünschten Festigkeit enthielt, und zwar zwischen 50 bis 100 kg/nr für allein der Abdichtung genügende Wände und oberhalb 100 kg/nr für eine gewisse über die selbsttragende Eigenschaft hinausgehende WAndfestigkait. Pie Mischung wurde so angesetzt, daß die Bohrflüssigkeit mindestens 40 Stunden lang die gleiche Viskosität behält und auoh während dieser Zeitdauer homogen bleibt· Diese Zeitdauer kann verringert werden, wenn die Arbeiten besonders schnell beendet werden sollen; unabhängig davon wird jedoch die Zeitdauer so gewählt, daß die aus Bentonitechlamm und Zement bestehende Mischung, die beim Bohren der ersten Wandplatte verwendet wird, ihre Homogenität und ihre Viskosität bis zum Ende des Ausbohrvorgangs des oder der benachbarten Wandfelder beibehält. Die Arbeit in dem benachbarten Wandabschnitt erfolgt ohne Risiko, da es sich dort um die gleiche Mischung handelt und die Dichte weitgehend Identisch ist. <j- .

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Aufgrund der zahlreichen vorhandenen Zementarten läßt sich auch eine große Vielfalt von Mischungen herstellen, die den genannten Bedingungen genügen. Solche Mischungen sind entsprechend den verwendeten Zementen gegebenenfalls mit Verzögerungsstoffen versehen, deren Mischungsanteile von der Art des oder der benutzten Zemente abhängen. Solche Verzögerungsstoffe sind an sich bekannt und bilden keinen Bestandteil der Erfindung. ^x

Es sei jedoch angedeutet, daß im Fall eines üblichen Zementes, der aus einer Mischung aus Zementklinker und Hochofenschlacke besteht, umso mehr Verzögerungsbestandteile verwendet werden, als der im Zement enthaltene Klinkeranteil ansteigt, und daß man auch ein© wässerige Mischung aus kolloidalem Lehm und klinkerfreiem Zement verwenden kann, d.h. reine Schlacken ohne Zugabe von Veräsögerungsstoffen.

Wenn umgekehrt aus irgend einem Grund und zu einem beliebigen Zeitpunkt der Fertigstellung des Bauwerkes, eine schnelle Aushärtung der gesamten oder nur eines Teils der Mischung aus Bentonitsehlansm und Zement erwünscht 1st, so braucht der an Ort und Stelle befindlichen Mischung nur ein bestimmter Anteil . eines Abbindebeschleunigers, beispielsweise Zement ohne Schlacke zugegeben zu werden. Dieser Fall liegt beispielsweise vor, wenn benachbarte Bauabschnitte kontinuierlich gebohrt werden.

Gemäß der Erfindung wird somit ein besonders anpassungsfähiges Verfahren vorgeschlagen, mit dem sich auf wirtschaftliche Weise abgedichtete homogene Wandungen beliebiger Widerstandsfestigkeit herstellen lassen, wie dies bisher noch nicht durchführbar war.

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Claims

Dipl.-ing. WILrXID RAECK

PATENTANWALT ? 1 ? 1

7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 . TELEFON (0711) 244003 * ' * '

SOLETANdE S.A.,

Paris / Frankreich 3. Mai 1971 / P

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Patentansprüche

.) Verfahren zur Herstellung einer abgedichteten Wand inner-Tialb des Erdreichs, dadurch gekennzelohnet_t daß die Gesamtlänge der herzustellenden Wand in Bauabschnitte unterteilt wird, daß zunächst ein erster Bauabschnitt unter Auffüllung mit einer aus Bentonitschlamm und langsam abbindendem Zement bestehenden flüssigen Mischung eingebracht wird, wobei die Abbihdezeit der Mischung einem Wert T entspricht, und daß anschließend nach Ablauf einer Zeitdauer unterhalb eines Wertes KT der benachbarte Bauabschnitt gebohrt wird, wobei K ein Koeffizient mit Werten zwischen 0,5 uid 0,9 ist, so daß beide Bauabschnitt miteinander eine abgedichtete Wand bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Bauabschnitt der grabenförmigen Ausschachtung in den Boden eingebracht und mit der aus Bentonitschlamm und langsam abbindendem Zement bestehenden flüssigen Mischung gefüllt wird, daß danach in einem Abstand von dem ersten Bauabschnitt ein zweiter Bauabschnitt der Wand eingebracht und mit der gleichen flüssigen Mischung gefüllt wird, und daß schließlich in diesem Abstand ein dritter Bauabschnitt eingebracht und mit der gleichen Mischung gefüllt wird, bevor die in den ersten und zweiten Bauabschnitten enthaltene Mischung abgebunden hat.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Graben bzw. Bohren des dritten Bauabschnittes auch die Enden der noch nicht abgebundenen benachbarten Wandfelder angeschnitten werden.

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4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach dem Ausbohren eines Bauabschnittes der grabenförmigen Ausschachtung der benachbarte Bauabschnitt gebohrt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Bauabschnitte kontinuierlich nacheinander gebohrt werden, und daß in die aus Bentonitschlamm und langsam abbindendem Zement bestehende flüssige Ausgangsmischung, welche den vorhergehenden Bauabschnitt ausfüllt, ein z.B. aus Zement oder Schlacke bestehender Beschleuniger oder ein Verzögerungs-

* stoff zugegeben wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die grabenförmigen Ausschachtungen, in denen die langsam abbindende Mischung aus Bentonitschlamm und Zement noch nicht erhärtet ist, Kunststoffolien, deren Ränder während des Eintauchens verklebt oder verschweißt werden, sich

„,überdeckende Absteifungskäfige, vorgefertigte Betonelemente oder Zuschlagstoffe abgesenkt werden.
7. Abgedichtete Wand als Tiefbauwerk innerhalb einer Grabung im Erdreich, hergestellt nach dem Verfahren einer der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei beliebiger Länge der Wand ihre Breite zwischen 0,2 m und 1 m und ihre Tiefe, zwischen 1 m und 6Ö m beträgt, und daß die Wand aus einer selbsthärtenden Bentonitschlamm und Zement enthaltenden Bohrflüssigkeit besteht, die während mindestens 24 Stunden homogen und flüssig bleibt.
8. Abgedichtete Wand nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand eine sich im wesentlichen parallel über die Wandlänge erstreckende ununterbrochene Kunststoffolie enthält.
9. Abgedichtete-, Wand nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand mit Bewehrungskäfigen oder vorgefertigten Betonelementen versehen ist.

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