DE2547717C2 - Verfahren zur Herstellung eines geschütteten Erdstaudammes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines geschütteten Erdstaudammes mit einer Kerndichtung, die aus einer Schlitzwand aus Erdbeton gebildet wird, welche ohne Verwendung einer Stützflüssigkeit zwischen dem wasserseitigen und dem luftseitigen Stützkörper des Erdstaudummes eingebracht wird.

Bei einem Verfahren dieser Art (vgl. die DD-PS 52 631) muß der Aushub für den Schlitz mit Hilfe von komplizierten Geräten durch Fräsen gleichzeitig über die gesamte Höhe des Damms gelöst und das Aushubmaterial unter Zugabe von Bindemitteln oder Zusatzstoffen sofort wieder eingebaut werden. Bei diesem Vorgehen können nur Kerndichtungen von Dämmen mit relativ geringer Höhe hergestellt werden. Außerdem sind keine Vorkehrungen getroffen, die mit Sicherheit ein Ausschwemmen von Material aus der Schlitzwand in den Suftseitigen Stützkörper verhindern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art so vorzugehen, daß bei geringem Aufwand ein hoher und auf Dauer dichter Staudamm errichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schlitzwand aus übereinander angeordneten, nacheinander hergestellten Schlitzwandabschnitten gebildet wird, wobei jeweils zunächst der Damm ohne Kerndichtung so weit geschüttet wird, bis diese Schicht die Höhe des vorgesehenen Schlitzwandabschnitts aufweist, dann von diesem Arbeitsniveau aus im Trocknen ein Schlitz so tief ausgehoben wird, daß er bis zu einem darunter liegenden Anschluß an den dichten Untergrund bzw. bis zum vorher hergestellten Schlitzwandabschnitt reicht, anschließend an die Wand des Schlitzes, die von dem luftseitigen Stützkörper gebildet wird, ein vorgefertigtes Filter-Vlies angebracht wird und schließlich der Erdbeton in den Schlitz eingebracht wird.

Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß mit einfachen Mitteln eine optimale Dichtung gegen Durchsickern von Wasser gewährleistet ist.

so Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Figuren der Zeichnung im Prinzip dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geschütteten Erdstaudamm mit einer ohne Stützflüssigkeit hergestellten Schlitzwand,
F i g. 2 eine Teilansicht der F i g. 1 in gegenüber dieser Figur vergrößerter Darstellung, welche zwei Schlitzwandabschnitte der Schlitzwand und deren Verbindung miteinander veranschaulicht,

Fig.3 eine gegenüber Fig.2 vergrößerte Ansicht der Anordnung eines Vlieses zwischen dem Erdbeton, aus welchem die Schlitzwandabschnitte bestehen, und dem Erdmaterial des luftseitigen Stützkörpers des Staudammes,
F i g. 4a bis 4d mehrere aufeinanderfolgende Phasen

3 4

der Herstellung einer Verbindung zwischen zwei Erdbeion der Schlitzwandabschnitte 101 vorzugsweise Schlitzwandabschnitten, die in der fertigen Schlitzwand in folgenden Grenzen liegen kann: übereinanderliegen,

Fig.5 einen Querschnitt durch einen Verdrängungs- 7,5— I2ß Gewichtsprozent Trockentonmehl

körper in Form eines Holzkeils, der zur Herstellung 5 3,75—6,25 Gewichtsprozent Zement eines dreieckförmigen Raums im Verbindungsbereich Rest: Sand

zweier Schlitzwandabschnitte Verwendung findet, und evtL Kunststoffbeigabe.

F i g. 6 eine Vorrichtung zum Ausblasen von Material,

das zunächst in den dreieckförmigem Raum eingebracht Um die Verformungseigenschaften des Erdbetons der

wurde. 10 Schlitzwand 100 möglichst denen des angrenzenden

Bei dem in F i g. 1 im Querschnitt dargestellten Aus- Dammschattstoffes anzupassen, wird als Ausgangsproführungsbeispiel eines geschütteten Staudamms mit ei- dukt für die Aufbereitung dieses Erdbetons ein Sand ner ohne Stützflüssigkeit hergestellten Schlitzwand 100 verwendet, der dem Schüttmaterial der Stützkörper 102 umfaßt letztere eine Anzahl übereinanderliegender und 103 ähnlich ist Schlitzwandabschnitte 101, die senkrecht verlaufen und 15 Es sei im Zusammenhang mit den F i g. 1 und 2 noch jeweils um eine vorbestimmte Strecke in der Horizon- daraufhingewiesen, daß die Schlitzwand 100 gegenüber talen gegeneinander versetzt sind; die einzelnen Schlitz- der Dammachse 117 in horizontaler Richtung etwas war.dabschnitte 101 können aber auch direkt, d. h. ohne nach der Wasserseite zu versetzt ist gegenseitige horizontale Versetzung, senki jcht über- Die einzelnen Schlitzwandabschnitte 101 können eine

einanderstehen. 20 Höhe von 3,20 m und eine Dicke von 0,60 m haben. An

Der geschüttete Staudamm nach F ig.l weist weiter- der Stoßstelle zwischen zwei übereinanderliegenden hin auf der dem Wasser zugewandten Seite der Schlitz- Schlitzwandabschnitten 101 sind zur Gewährleistung eiwand 100 einen wasserseitigen Stützkörper 102 und auf ner ineinandergreifenden Verbindung Rillen 118 vorgeder davon abgewandten Seite der Schlitzwand 101 ei- sehen, die beispielsweise mittels der Zähne eines Bagnen luftseitigen Stützkörper 103 auf. Nach außen zu 25 gergreifers hergestellt werden.

schließt sich an beide Stützkörper je eine Gesteins- Jedem Schlitzwandabschnitt 101 ist ein Filter-Vlies

schicht 104 bzw. 105 an, die wasserseitig durch eine 119 zugeordnet, wie beispielsweise die F ig. 2 zeigt Böschungssicherung 106 aus gesetzten Steinen abge- Eine gegenüber Fig.2 vergrößerte Teilschnittan-

schlossen ist während sie luftseitig eine Humusabdek- sieht wie sie in F i g. 3 wiedergegeben ist, zeigt den näkung 107 aufweist Der obere Abschluß des Staudam- 30 heren Aufbau des Filter-Vlieses 119 sowie dessen Anmes ist wie die F i g. 1 zeigt abgeflacht und kann zumin- Ordnung zwischen dem Erdbeton eines Schlitzwandabdest teilweise als Straße lOS ausgebildet sein, die man Schnitts 101 und dem Erdmateria) des luftseitigen Stützauch als Kronenweg bezeichnet körpers 103:

Der Staudamm ist auf den Grund 109 aufgeschüttet, Das Filter-Vlies 119 weist eine synthetische Filter-

wobei zwischen dem Grund und dem nicht dichten 35 matte 119a auf, die beispielsweise aus Polyamid und/ Schüttmaterial, aus welchem sowohl der wasserseitige oder Polyester besteht und in einem bevorzugten Ausais auch der luftseitige Stützkörper 102 bzw. 103 beste- führungsbeispiel eine Dicke von 11 mm besitzt Auf jehen, noch eine Zwischenschicht 110 aus Kies, Schotter der Seite der Filtermatte 119a ist jeweils eine Schutzoder dergleichen angeordnet ist. Diese Zwischenschicht schicht 1196 aus grobfaserigem und rauhem Kunststoff-110 ist jedoch nicht im Bereich des unteren Endes der 40 material aufgenadelt und zwar bei dem bevorzugten Schlitzwand 100 vorgesehen, dort befindet sich vielmehr Ausführungsbeispiel in einer Dicke von je 3 mm. ein teilweise in den Grund 109 eingreifendes Betonbau- Über die Schutzschichten 1 i9b ist das Filter-Vlies 119

teil 111 mit einem Kontrollgang 112 zum Zwecke der auf der einen Seite unmittelbar mit dem Schlitzwandab-Kontrolle des Staudamms. Im Deckenbereich des Be- schnitt 101 und auf der anderen Seite direkt mit dem tonbauteils 111 sind zwei parallel zueinander in Längs- 45 Erdmaterial des luftseitigen Stützkörpers 103 verbunrichtung des Staudammes verlaufende Rinnen 113 und den. Die Schutzschichten 1196 dienen einerseits zur 113a angeordnet wobei in die eine dieser beiden Rin- festen Anbindung des Filter-Vlieses 119 an den Schlitznen, nämlich die dem wasserseitigen Stützkörper 102 wandabschnitt bzw. zur Trennung der Filtermatte 119a zugewandte Rinne 113, das untere Ende des untersten von Erdmaterial, und andererseits dienen die beiden Schlitzwandabschnitts 101 eingreift Um in diesem Be- 50 Schutzschichten U9b als Schutz und gegen ein Versetreich einen dichten Anschluß zu erzielen, ist die Rinne zen bzw. Zusetzen des Filter-Vlieses mit Material und 113 mit geeignetem Material 116 (vgl. F i g. 2) gefüllt In zur Erhaltung der Wasserwegigkeit die sehr wichtig ist der parallelverlaufenden Rinne 113a ist ein Filter 115 wie die nachstehende Erläuterung der Wirkungsweise aus Kies, Schotter, grobgranuliertem Materia' o. dgl. des Filter-Vlieses 119 zeigt:

vorgesehen. 55 Die Schlitzwand 100 kann im Laufe der Zeit an ir-

Der Erdbeton, aus welchem die Schlitzwandabschnit- gendeiner Stelle einen Riß bekommen, durch den dann

te 101 erstellt sind, hat zum Beispiel folgende Zusam- Wasser vom wasserseitigen Stützkörper 102 7.um luft-

mensetzung: seitigen Stützkörper 103 fließt. Durch dieses Wasser

werden Feinststoffe aus dem Material der Schlitzwand

85 Gewichtsprozent Sand ω 100 herausgespült Diese herausgespülten Feinststoffe

10 Gewichtsprozent Trockentonmehl verstopfen nach und nach die Poren des Filter-Vlieses

5 Gewichtsprozent Zement 119, so daß die Wasserströmung durch den in der

Schlitzwand 100 entstandenen Riß allmählich langsamer

Die jeweiligen Anteile an Trockentonmehl, Zement wird, wodurch es dann dazu kommt, daß auch der ent- und Betonit können in einem Bereich von ±25 relativen es standene Riß, zumindest teilweise, mit den Feinststoffen Prozent gegenüber der obigen Zusammensetzung ver- zugeschwemmt und so wieder abgedichtet wird. Da nun ändert werden, wobei der Rest dann jeweils Sand ist. die erwähnten Feinststoffe, die zum »Selbstabdichten« Das bedeutet also, daß die Zusammensetzung für den eines Risses in der Schlitzwand erforderlich sind, in der

Aufschüttuni;, d. h. also im Material des wasserseitigen Stützkörpers 102 nur geringfügig enthalten sind, also zur Selbstabdichtung die in der Schlitzwand 100 selbst befindlichen Feinststoffe benötigt werden, ist das Filter-Vlies 119 auf der dem wasserseitigen Stützkörper 102 abgewandten Seite der Schlitzwand 100 angeordnet, so daß das vom wasserseitigen Stützkörper 102 herkommende Wasser die Feinststoffe im Bereich des entstandenen Risses aus der Schlitzwand 100 herausschwemmen kann, damit es zu dem oben genannten Wirkungsmechanismus kommt.

Die Reißfestigkeit des Filter-Vlieses 119 beträgt nach DIN 53 858 (Grobtest) bei 30% Dehnung noch 100 RN, so daß es im Einbauzustand seine Filterwirksamkeit behält Auf diese Weise wird ein garantierter Druckabbau durch die Entwässerung ermöglicht, womit eine Entspannung des luftseitigen Stützkörpers 103 erzielt wird.

Mehrere aufeinanderfolgende Phasen des Verfahrens zur Herstellung der Schlitzwand 100 der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Art sind in den F i g. 4a bis 4b veranschaulicht:

Bei der Schüttung des Staudammes, die in einzelnen Schichten durchgeführt wird, erfolgt die Verdichtung der einzelnen Schichten mit möglichst optimaler Wirkung, beispielsweise wird die Verdichtung mittels Gummiradwalzen mit 401 Dienstgewicht durchgeführt. Nachdem eine Schicht mit einer Höhe von etwa 23—34 m ausgeschüttet ist was in einzelnen Schüttlagen geschieht die eine Höhe von etwa 25—35 cm haben, wird ein Schlitz 120 in der Schüttung im Trockenen ausgehoben, wobei dieser Schlitz bis zum nächstunteren Schlitzwandabschnitt 101 reicht Aufgrund des üblichen Materialaufbaues bleiben die Schlitze 120, die vorzugsweise als Endlos-Grabenschlitze ausgehoben werden, senkrecht stehen. Die Wand des Schlitzes 120, die von dem luftseitigen Stützkörper 103 gebildet wird, wird am oberen Rand im Wandbereich 121 nach außen zu abgeschrägt wobei der Winkel φ zur Senkrechten Sin einem bevorzugten Ausführungsbeispiel 20° beträgt und im allgemeinen vorzugsweise zwischen 15 und 50° liegt

Nun wird ein Filter-Vlies 119 längs der vom Stützkörper 103 gebildeten Seitenwand des Schlitzes 120 angeordnet und zwar so, daß ihr unteres Ende 119c etwa bis an das obere Ende des vorher ausgebildeten Schlitzwandabschnitts 101 reicht wie bei C in F i g. 2 veranschaulicht während das obere Ende 119c/ des Filter-Vlieses 119 waagerecht auf der Oberfläche der Schüttung des luftseitigen Stützkörpers 103 zu liegen kommt wie F i g. 4a zeigt Es sei noch darauf hingewiesen, daß vor und nach dem Anbringen des Filter-Vlieses 119 die Anschlußfugen entsprechend gereinigt werden müssen, worauf weiter unten näher eingegangen werden wird.

Nunmehr wird der Schlitz 120 mit Erdbeton 122 gefüllt wobei zwischen den Teil des Filter-Vlieses 119, welches den abgeschrägten Wandbereich 121 bedeckt und im Erdbeton 122 ein im Querschnitt dreieckförmiger Raum ausgespart wird, indem ein Verdrängungskörper 123, der insbesondere ein Holzkeil bzw. -profil sein kann, zwischen den abgeschrägten Wandbereich 121 und den Erdbeton 122 so eingelegt wird, daß der Erdbe- ω ton 122 am oberen Ende des Stützwandabschnitts 101 auf seiner dem luftseitigen Stützkörper 103 zugewandten Seite einen nach einwärts abgeschrägten Wandbereich 124 bildet der an der Stelle in einen senkrechten Verlauf übergeht an welcher auch der abgeschrägte Wandbereich 121 in den senkrechten Verlauf übergeht Die dreieckförmige Aussparung kann auch ausgestochen werden. Der Winkel φ, wie ihn der abgeschrägte Wandbereich 124 mit der Senkrechten S bildet, beträgt in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel 30°, im allgemeinen liegt er vorzugsweise im Bereich zwischen 15 und 45°.

Ein als Verdrängungskörper 123 geeigneter Holzkeil ist im Querschnitt in F i g. 5 gezeigt, in der auch die Winkel φ und φ eingezeichnet sind. Die Höhe H des Holzkeils beträgt bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel 0,15 m, wobei die Länge L\ + Li der oberen Seite 0,15 m ist. Diese Länge besteht aus den beiden Teillängen Li und Li, die sich jeweils zwischen der Senkrechten Sund der rechten bzw. linken Kante der oberen Seite erstrecken, und in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist Li =0,05 m und L2=0,10 m.

Während nun die F i g. 4a den Zustand des Betonierens zeigt, in welchem der Verdrängungskörper 123 eingelegt und der Schlitz 120 vollständig mit Erdbeton 122 gefüllt ist gelangt man nach Verfestigung dieses Erdbetons 122 und dem Herausnehmen des Verdrängungskörpers 123 zu der in F i g. 4b gezeigten Phase der Herstellung eines Schlitzwandabschnitts 101, wobei sich ein im Querschnitt dem Verdrängungskörper 123 entsprechender freier Raum ergibt der als Anschlußnut A bezeichnet sei.

In der Herstellungsphase nach Fig.4c ist die Anschlußnut A mit Sand oder Splitt ausgefüllt worden, wodurch eine visuelle Markierung des Anschlusses und ein Schutz des oberen Teils des Filter-Vlieses 119 beim Schlitzen der nächsten Schüttung ergibt. Gleichzeitig dient der in die Anschlußnut A eingefüllte Sand oder Splitt dazu, das Eindringen von Erdreich in die Anschlußnut zu vermeiden, wenn die nächste Schüttung aufgebracht wird. Diese Schüttung wird dann aufgebracht wenn der Zustand erreicht ist, wie in F i g. 4c gezeigt ist

Wenn diese nächste Schüttung aufgebracht ist, wird der nächste Schlitz 120 darin ausgehoben, der bis zum oberen Ende des vorher hergestellten Schlitzwandabschnitts 101 nach unten zu reicht Durch die Zähne des Baggergreifers werden, wie bereits oben erwähnt Rillen 118 hergestellt, die in F i g. 4d gezeigt sind.

Damit die Möglichkeit einer Beschädigung des darunterliegenden Filter-Vlieses 119 vermindert wird, ist der über dem Vlies greifende Baggerzahn gegenüber den übrigen verkürzt Danach wird der in der Anschlußnut A befindliche Sand oder Splitt mit Druckluft herausgeblasen.

Zu diesem Reinigen der Anschlußnut A kann ein Gerät verwendet werden, wie es in Seitenansicht in F i g. 6 dargestellt ist Dieses Gerät besteht aus einem langen, dünnwandigen Rohr 125, das beispielsweise eine Länge von etwa 440 rn und einer. Durchmesser von etwa 23 cm hat Dieses Rohr ist an seinem unteren Ende um 90° gebogen und läuft in einer Düse 126 aus, die beispielsweise dadurch entsteht daß man die Spitze des Rohres flach drückt Außerdem kann am unteren Ende des Rohres 125 ein Rad 127 angebracht sein, so daß man mit dem unteren Ende des Rohres auf der Oberseite des bereits hergestellten Schlitzwandabschnittes 101 herumfahren und außer dem Ausblasen der Anschlußnut A auch eine Reinigung der übrigen Oberfläche dieses Schlitzwandabschnitts 101 vornehmen kann.

Dann wird an der von dem luftseitigen Stützkörper 103 gebildeten Wand des Schlitzes 120 ein Filter-Vlies 119 angebracht und zwar in der Weise, wie oben in Verbindung mit Fig.4a näher erläutert worden ist Dann wird Erdbeton in den Schlitz 120 eingefüllt
Wie man in F i g. 2 wie auch in F i g. 4d sieht ergibt

sich eine Überlappung der Filter-Vliese 119 im Bereich der Anschlußnut A, wodurch ein einwandfreier Anschluß sichergestellt wird.

Soll auf die in Fig.4d dargestellten Schlitzwandabschnitte 101 ein weiterer Schlitzwandabschnitt 101 nach oben zu folgen, dann wiederholt sich das Verfahren in der Reihenfolge der F i g. 4a bis 4d.

Wie man aus F i g. 2 ersieht, kann auch im Bereich des unteren Endes der Schlitzwand 100 ein Filter-Vlies 128 vorgesehen sein, das in gleicher Weise wie die Filter-Vliese 119 ausgebildet ist. Dieses Filter-Vlies 128 taucht überlappend mit dem daran nach oben anschließenden Filter-Vlies 119 in das Material 116 ein und verläuft dann schräg nach abwärts, und zwar soweit, daß es gleichzeitig noch das Filter 115 überdeckt, wobei der Raum unterhalb des Filter-Vlieses 128 zwischen dem Material 116 und dem Filter 115 mit Splitt ausgefüllt ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

20

7"

40 45 50 55 60 65

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines geschütteten Erdstaudammes mit einer Kerndichtung, die von einer Schlitzwand aus Erdbeton gebildet wird, welche ohne Verwendung einer Stützflüssigkeit zwischen dem wasserseitigen und dem luftseitigen Stützkörper des Erdstaudammes eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzwand

(100) aus übereinander angeordneten, nacheinander hergestellten Schlitzwandabschnitten (101) gebildet wird, wobei jeweils zunächst der Damm ohne Kerndichtung so weit geschüttet wird, bis diese Schicht die Höhe des vorgesehenen Schlitzwandabschnittes

(101) aufweist, dann von diesem Arbeitsniveau aus im Trockenen ein Schlitz (120) so tief ausgehoben wird, daß er bis zu einem darunterliegenden Anschluß an den dichten Untergrund bzw. bis zum vorher hergestellten Schlitzwandabschnitt (101) reicht, anschließend an die Wand des Schlitzes (120), die von dem luftseitigen Stützkörper (103) gebildet wird, ein vorgefertigtes Filter-Vlies (119) angebracht wird und schließlich der Erdbeton (120) in den Schlitz (122) eingebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche desjenigen Schlitzwandabschnitts (101), an den der nächste Schlitzwandabschnitt (101) anschließen soll, beim Ausheben des dafür bestimmten Schlitzes (120) mit Rillen (118) od. dgl. versehen wird, bevor der Erdbeton (122) eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand der Wand, an welcher das Filter-Vlies (119) angebracht wird, nach außen zu abgeschrägt wird und das Filter-Vlies (119) bis über die Abschrägung (121) hinaus ein Stück längs der Oberfläche des erreichten Arbeitsniveaus angeordnet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Verdrängungskörpers (123) ein im Querschnitt dreieckiger Raum am oberen Ende des Schlitzwandabschnitts (101) zwischen dem Filter-Vlies (119) und dem Erdboden (122) hergestellt und nach dem Erhärten des Erdbetons (122) mit Sand oder Splitt gefüllt wird und daß dieser Raum nach Ausheben des nach oben zu nächsten Schlitzes (120) mit Preßluft ausgeblasen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende jedes Filter-Vlieses (119) durch einen Rundstahl, der durch Schlitze in den unteren Rand des Filter-Vlieses (119) eingefädelt ist, beschwert wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter-Vlies (119) verwendet wird, das eine Filtermatte (119a,) aufweist, auf deren beiden Seiten eine Schutzschicht (1196) aus grobfaserigem und rauhem Kunststoffmaterial aufgenadelt oder in sonstiger Weise aufgebracht ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermatte (Ü9a)des verwendeten Filtervlieses (119) aus Polyamid und/oder Polyester besteht oder einen oder beide dieser Stoffe enthält.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter-Vliese (119) im Bereich des Stoßes zwischen zwei übereinander angeordneten Schlitzwandabschnitten (101) über

lappend angeordnet werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Erdbeton (122) eingebracht wird, der, abgesehen von seinem Flüssigkeitsanteil, aus 7,5 bis 124 Gew.-% Trockenmehl, 3,75 bis 6,25 Gew.-% Zement, mit Sand als Rest und gegebenenfalls Kunststoffanteilen besteht