DE3409591C2 - - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
- E02D31/002—Ground foundation measures for protecting the soil or subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
- E02D31/006—Sealing of existing landfills, e.g. using mining techniques
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D27/00—Foundations as substructures
- E02D27/32—Foundations for special purposes
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Description
Die Erfindung betrifft zwei Verfahren zur nachträglichen
Herstellung einer unterirdischen Dichtungssohle nach dem
Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2. Außerdem betrifft sie
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Derartiges ist aus der EP 00 59 020 A1 bekannt. Immer
werden zur Entfernung von unerwünschten verseuchenden
Stoffen aus Erdböden verseuchte Bodenteile nach deren
Abschirmung von seitlich benachbarten Bodenteilen
entfernt. Zur vertikalen Abschirmung der verseuchten
Bodenteile soll eine horizontale Dichtungsschicht aus Lehm
oder Ton in den Erdboden eingebracht werden. Wie letztere
eingebracht wird, ist allerdings nicht angegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren dieser
Art zu entwickeln, mit denen als solche Dichtungssohle
nachträglich auf technisch einfache Weise eingebracht
werden kann, und außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung
solcher Verfahren anzugeben.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthalten. Eine
alternative Lösung ist im Kennzeichen des Anspruchs 2
angegeben.
Diese Verfahren ermöglichen insbesondere dann, wenn sie in
lockeren Gesteinsböden angewendet werden können, eine
wirtschaftliche Abdichtung des Untergrunds bestehender
Mülldeponien gegenüber dem darunter befindlichen Erdboden,
welche ein Absickern von gelösten oder flüssigen
Giftstoffen oder anderen umweltzerstörenden oder
-gefährdenden Schadstoffen in das Erdreich bzw. das
Grundwasser verhindert. Die Verfahren sind relativ einfach
und zuverlässig durchzuführen, ohne daß in bestehende
Mülldeponien eingegriffen werden muß oder diese ganz oder
teilweise abgetragen werden müssen.
Die erfindungsgemäßen Verfahren werden also so
durchgeführt, daß zueinander im wesentlichen parallele
Löcher im Erdboden unter der Mülldeponie hindurchgebohrt
werden, wobei gleichzeitig zur Abstützung des Erdbodens
fortlaufend mit der Herstellung der Bohrlöcher in diese
eine Verrohrung eingeschoben wird, durch welche hindurch
das vor dem Stirnende der Verrohrung ausgebrochene
Bodenmaterial aus dem Erdboden herausbefördert wird. Nach
Fertigstellung der Bohrlöcher werden diese durch
Eindrücken von im wesentlichen flüssigkeitsdichtem
Füllmaterial gefüllt, wobei oder worauf die eingeschobene
Verrohrung aus den Löchern wieder entfernt wird.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen oder Abwandlungen der
erfindungsgemäßen Verfahren und zu ihrer Durchführung
dienende Vorrichtungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
In der Zeichnung sind zwei besonders vorteilhafte Aus
führungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens
sowie der zur Durchführung dieses Verfahrens dienenden
Vorrichtung dargestellt, die im folgenden näher beschrie
ben werden:
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Mülldeponie
mit einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Dichtungssohle im darunter befind
lichen Erdboden;
Fig. 2 ist ein Querschnitt durch die Dichtungssohle
nach Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die Dichtungssohle
einer anderen Ausführungsform;
Fig. 4 veranschaulicht einen Längsschnitt durch das
Stirnende eines nach dem erfindungsgemäßen Ver
fahrens hergestellten Bohrlochs mit Verrohrung;
Fig. 5 zeigt dieses Bohrloch während seines erfindungs
gemäßen Ausfüllens in gleicher Darstellungs
weise wie in Fig. 4.
Zur Herstellung einer in Fig. 1 gezeigten Dichtungs
sohle 1 unter einer Mülldeponie 2 wird neben dieser
eine Baugrube 3 hergestellt. Diese Baugrube dient
als Anfahrschacht, von dem aus im Schildvortrieb Bohr
löcher horizontal und mit gerader Achse im Erdboden 4
unter der Mülldeponie 2 hindurchgebohrt werden, wo
bei gleichzeitig eine Verrohrung der Bohrlöcher er
folgt. Schildkonstruktion und Rohrwerkstoff können
den Bodenverhältnissen und den Einsatzhäufigkeiten
angepaßt werden.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des erfin
dungsgemäßen Verfahrens ist für die Herstellung die
ser Bohrlöcher eine Schildkonstruktion mit erdge
stützter Ortsbrust mit einem vorderem Schneidrad als Ausbrecheinrichtung 5 und einem im
Abstand dahinter befindlichen Druckschott als Trennrand 6 verwendet,
die für das weitere Verfahren Vorteile bietet, jedoch
nicht zwingend notwendig ist. Das Schneidrad 5 baut
den Erdboden 4 an der Ortsbrust ab und fördert ihn in
vermengtem Zustand in den hinter dem Schneidrad 5
und vor dem Druckschott 6 befindlichen Abbauraum 7.
Dieser Abbauraum ist von einem Schildmantel 8 umgeben, an
welchen sich das Druckschott 6 dicht anschließt.
An der Rückseite des Druckschottes 6 sind Steuerpres
sen 9 angesetzt, die zur Steuerung des Schildes wäh
rend des Schildvortriebs dienen. Mit den hinter die
sen Steuerpressen angesetzten Rohrschüssen 10, die in
das mit dem Schild hergestellte Bohrloch eingetrie
ben werden, wird der Schild im Erdboden 4 unter der
Deponie 2 hindurch mit gerader Achse im wesentlichen
horizontal vorgetrieben, bis die gesamte Mülldeponie
unterfahren ist. Hierbei wird je nach Gehalt an
bindigen Bestandteilen des Erdbodens über eine Öffnung 11
im Druckschott 6 mehr oder weniger viel Dichtungs
zusatz, beispielsweise in Form einer Tonmehlsuspen
sion, in den Abbauraum 7 des Schildes eingeleitet
und dann mit dem an der Ortsbrust abgebauten Erdboden
vermengt. Die Vermengung erfolgt durch eine vom
Schneidrad 5 hervorgerufene Quirlbewegung, wobei
eine plastische Masse entsteht, die zunächst hinrei
chend wasserundurchlässig ist.
Über einen durch eine andere Öffnung im Druckschott
in den Abbauraum 7 hineinragenden Schneckenförderer 12
wird diese Masse durch die von den Rohrschüssen 10
gebildete Verrohrung des Bohrloches hindurch in die
Baugrube 3 abgezogen und von dort an die Geländeober
fläche transportiert, wo sie zwischengelagert wird. In
einer in der Zeichnung nicht dargestellten Aufberei
tungsanlage kann diese Masse weiterbehandelt werden
mit dem Ziel, eine von der Konsistenz her pumpfähige
und hochwasserundurchlässige Dichtmasse zu erhalten,
wobei zumindest größere Steine ausgesondert werden.
Nachdem die Deponie vollständig unterfahren ist, wird
der Rohrvortrieb gestoppt. Schneidrad 5 und alle für
den Bodenabbau und -transport notwendigen Einbauten,
wie Schneckenförderer 12, werden aus dem Schild ausge
baut, so daß im Abbauraum 7 lediglich der nackte Schild
mantel 8 verbleibt. Nun wird das abgebaute und zu
einer Dichtmasse aufbereitete Bodenmaterial über eine
nicht dargestellte Pumpleitung durch eine Öffnung 13
in den Abbauraum 7 gepumpt. Die Vortriebspressen im
Anfahrschacht 3 werden entfernt. Durch Aufbringen von
ausreichendem Druck auf die Pumpleitung entsteht eine
Vortriebskraft auf das Druckschott 6, so daß Schild
und Verrohrung in Richtung Anfahrschacht zurückge
drückt werden bei gleichzeitiger Ausfüllung des
entstehenden Bodenhohlraumes mit Dichtmasse 14.
Die einzelnen Schüsse 10 der Verrohrung sowie
der Schild werden auf diese Weise wiedergewonnen
und stehen für erneuten Einsatz zur Verfügung.
Zur Erzielung einer vollständigen Dichtungssohle
werden nacheinander zahlreiche Bohrlöcher nebeneinan
der hergestellt und mit Dichtmasse 14 gefüllt.
Die Anordnung der Bohrlöcher kann auf zwei verschie
dene Weisen erfolgen, die in Fig. 2 und 3 dargestellt
sind.
In Fig. 2 sind die mit Füllmaterial gefüllten Bohr
löcher mit Überschneidung eng nebeneinanderliegend
angeordnet. Das Maß der Überschneidung richtet sich
nach der erforderlichen, in der Regel versuchsmäßig
festzulegenden Dicke der Dichtungssohle. Während
des Rohrvortriebs ist die Überschneidung mit dem
benachbarten bereits gefüllten Bohrloch durch ge
eignete Maßnahmen kontrollierbar. So können durch klei
ne Öffnungen im Schildmantel hindurch Flügel- oder
Schlitzsonden nach außen gebracht werden, mit denen
Bodenproben in den Schild hereingeholt werden können.
Im Schildmantel können auch Fenster vorgesehen sein,
durch die hindurch die Bodenbeschaffenheit erkenn
bar ist.
In Fig. 3 ist eine sparsame Methode gezeigt, die
bei injizierten Böden gewählt werden kann. Die
Rohrvortriebe werden hier in einem solchen Abstand
angeordnet, daß der dazwischen befindliche Erdboden
aus Vortriebsröhren 15 heraus durchbohrt und in
der geforderten Mächtigkeit durch chemische Boden
injektion vollständig gedichtet werden kann, um
zusammen mit den dann mit dichtendem Füllmaterial
14 auszufüllenden Bohrlöchern eine durchgehende Dich
tungssohle 14, 16 zu bilden. In diesem Fall müssen
die Vortriebsröhren 15 begehbar sein, was bei der in
Fig. 2 gezeigten Variante nicht notwendig ist.
Abschließend wird eine die Mülldeponie 2 an ihren
Seiten dicht umschließende vertikale Dichtwand 17 so
in den Erdboden 4 eingebracht, daß sie in die Dich
tungssohle 1 einbindet. Besteht diese Dichtwand 17
aus mehreren einzelnen Wandabschnitten, sollten diese
mit bekannten Maßnahmen gegeneinander abgedichtet sein.
Claims (15)
1. Verfahren zur nachträglichen Herstellung einer
unterirdischen Dichtungssohle unter einer auf dem
Erdboden gelagerten Mülldeponie durch Einbringen
einer flüssigkeitsdichten etwa waagerechten Schicht
in den Erdboden,
dadurch gekennzeichnet, daß von der Seite der
Mülldeponie ausgehend sich unter der Mülldeponie
hindurcherstreckende im wesentlichen waagerechte,
parallel zueinander seitlich dicht aneinanderliegende
oder sich überschneidende Bohrlöcher gebohrt werden,
wobei gleichzeitig zur Abstützung des darüber
befindlichen Erdbodens fortlaufend mit der
Herstellung der Bohrlöcher in diese eine Verrohrung
eingeschoben wird, durch welche hindurch vor der
Verrohrung ausgebrochenes Bodenmaterial
herausbefördert wird, worauf die Verrohrung durch
Eindrücken von im wesentlichen flüssigkeitsdichtem
Füllmaterial gefüllt und anschließend aus den
Bohrlöchern entfernt wird.
2. Verfahren zur nachträglichen Herstellung einer
unterirdischen Dichtungssohle unter einer auf dem
Erdboden gelagerten Mülldeponie durch Einbringen
einer flüssigkeitsdichten etwa waagerechten Schicht
in den Erdboden,
dadurch gekennzeichnet, daß von der Seite der
Mülldeponie ausgehend sich unter der Mülldeponie
hindurcherstreckende im wesentlichen waagerechte,
parallel zueinander im gegenseitigen Abstand seitlich
nebeneinanderliegende Bohrlöcher gebohrt werden,
wobei gleichzeitig zur Abstützung des darüber
befindlichen Erdbodens fortlaufend mit der
Herstellung der Bohrlöcher in diese eine Verrohrung
eingeschoben wird, durch welche hindurch vor der
Verrohrung ausgebrochenes Bodenmaterial
herausbefördert wird, daß die zwischen den verrohrten
Bohrlöchern verbleibenden Erdschichten durch von den
Bohrlöchern aus erfolgendes Injizieren mit
Dichtungsmasse abgedichtet werden und daß dann die
Verrohrung durch Eindrücken von im wesentlichen
flüssigkeitsdichtem Füllmaterial gefüllt und
anschließend aus den Bohrlöchern entfernt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß durch den Fülldruck des
Füllmaterials die Verrohrung aus den Bohrlöchern
herausgeschoben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß an das vordere Ende der Verrohrung eine Trennwand
dicht angeschlossen wird, hinter welcher das
Füllmaterial mit einem so großen Überdruck
eingedrückt wird, daß die Trennwand unter Mitnahme
der Verrohrung aus dem Bohrloch herausgedrückt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Herstellung des in die
Bohrlöcher einzubringenden Füllmaterials das mit
einem Dichtungsmittel vermengte ausgebrochene
Bodenmaterial, ggfs. unter Aussortierung von größeren
Steinen, verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß als Dichtungsmittel eine aus einem mehlartigen
Stoff, beispielsweise Tonmehl oder dgl., gebildete
Suspension verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vermengung des Dichtungsmittels mit dem
ausgebrochenen Bodenmaterial während des
Herausbeförderns erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Dichtungsmittel in das herauszubefördernde
Bodenmaterial injiziert und anschließend mit diesem
durch mechanische Quirlbewegung vermengt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Herausfördern des
Bodenmaterials aus einer Grube, einem Schacht oder
einem Stollen vorgenommen wird, die bzw. der seitlich
der Mülldeponie angeordnet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils das Material zweier dicht
nebeneinanderliegender Bohrungen hintereinander
herausgefördert und durch im wesentlichen
flüssigkeitsdichtes Material ersetzt wird, und zwar
derart, daß das in die zweite Bohrung eingebrachte
Material sich im wesentlichen dicht an das in die
erste Bohrung eingebrachte Material anschließt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Herausfördern des ausgebrochenen
Bodenmaterials der zweiten Bohrung der diesem
zugewandte Rand der das ausgebrochene Bodenmaterial
der ersten Bohrung ersetzenden Materialfüllung mit
herausgefördert und anschließend durch einen Teil des
das ausgebrochene Bodenmaterial der zweiten Bohrung
ersetzenden Materials ersetzt wird.
12. Vorrichtung zur Durchführung eines der Verfahren nach
einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11,
gekennzeichnet durch eine zum Lösen und Herausfördern
des ausgebrochenen Bodenmaterials ausgebildete
Schildkonstruktion mit einem Schildmantel (8) und
einer an dessen Frontseite befindlichen
Ausbrecheinrichtung (5), hinter welcher sich eine an
den Schildmantel (8) dicht angeschlossene Trennwand
(6) mit einer verschließbaren Öffnung (13) für das
Abfördern des Ausbruchmaterials durch das mit der
Schildkonstruktion hergestellte Bohrloch hindurch
befindet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Öffnung (13) ein Förderorgan (12) für
die Abförderung des Ausbruchmaterials hindurchragt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß neben der verschließbaren Öffnung (13) für die
Abförderung des Ausbruchmaterials eine weitere
verschließbare Öffnung (11) in der Trennwand (6)
vorgesehen ist, an welche dichtend eine vorzugsweise
schlauchförmige Leitung für die Zufuhr des
Füllmaterials (14) in den Raum (7) vor der Trennwand
(6) anschließbar ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß an das rückwärtige Stirnende des Schildmantels
(8) Teile der Verrohrung bildende Rohrschüsse (10)
ansetzbar sind.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19843409591 DE3409591C3 (de) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | Verfahren zur nachträglichen Herstellung einer unterirdischen Dichtungssohle |
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Publications (3)
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DE3409591A1 DE3409591A1 (de) | 1985-09-19 |
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