DE3827890A1 - Process and filler for stabilising in particular slopes and surfaces - Google Patents

Abstract

There are proposed a process and a filler for stabilising in particular slopes and surfaces made of a layer of stones and/or boulders. An example of a filler which has been used to date for filling cavities in the stone layer is sand. However, the sand was washed out very rapidly by water so that the stone packing lost its stability. This disadvantage is avoided by a filler composed of a pumpable, soil-type material to which there are added organic colloids, minerals such as clays and clay colloids as well as plants and/or parts of plants as additives. The organic colloids and minerals, which are composed of a mixture of materials which are nonswellable or sparingly swellable and materials which are highly swellable, impart a high primary stability to the slope or the surface due to their swellability in connection with water. Tendrils and roots of the added plants and parts of plants provide a further stabilising effect.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung insbesondere von Böschungen und Deckwerken gemäß Ober­ begriff des Anspruchs 1, außerdem eine Verfüllmasse zur Stabilisierung insbesondere von Böschungen und Deckwerken gemäß Oberbegriff des Anspruchs 10.The invention relates to a method for stabilization in particular of embankments and revetments according to Ober Concept of claim 1, also a backfill Stabilization of embankments and revetments in particular according to the preamble of claim 10.

Es ist bekannt, Böschungen und Deckwerke, beispielsweise von natürlichen und künstlichen Wasserstraßen dadurch zu stabilisieren und gegen Zerstörung durch Wellen zu schützen, daß auf den Untergrund, den Rohboden der Böschung bzw. des Deckwerks, eine sogenannte Steinpackung aufgebracht wird. Es handelt sich dabei um eine Schicht von beispielsweise 30 bis 40 cm Stärke aus Steinen und Felsblöcken. Die in der Steinpackung verbleibenden Hohl­ räume müssen zur Stabilisierung der Böschung bzw. des Deckwerks ausgefüllt werden. Als Verfüllmasse wird bislang u.a. Sand verwendet. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Verfüllung durch Wellen herausgeschwemmt und der zu schützende Untergrund ausgewaschen wird. It is known to use embankments and revetments, for example of natural and artificial waterways stabilize and against destruction by waves protect that on the ground, the bare floor of the Embankment or the revetment, a so-called stone pack is applied. It is a layer of, for example, 30 to 40 cm thick from stones and Boulders. The hollow remaining in the stone pack Spaces have to stabilize the embankment or the Revetment to be filled out. So far as a backfill i.a. Used sand. However, it turned out that this backfilling washed out by waves and the surface to be protected is washed out.  

Als Verfüllmasse wird auch Mörtel verwendet. Nachteilig ist, daß sich im Laufe der Zeit Risse bilden, die An­ griffspunkte für das Wasser bieten. Die Stabilität der Böschung bzw. des Deckwerks wird dadurch stark reduziert. Überdies ist eine Begrünung des zu schützenden Untergrunds ausgeschlossen.Mortar is also used as a filler. Disadvantageous is that cracks form over time, the An provide handle points for the water. The stability of the Slope or revetment is greatly reduced. In addition, the substrate to be protected is greened locked out.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich eine optimale Untergrundstabi­ lisierung erzielen läßt, wobei der zu stabilisierende Untergrund begrünbar ist.It is therefore an object of the invention to provide a method create with which an optimal underground stabilization lization can be achieved, the one to be stabilized The subsurface can be landscaped.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Stabilisierung insbesondere von Böschungen und Deckwerken der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß als Verfüllmasse eine pumpfähige Masse aus mit Zuschlagstoffen versehenem erdi­ gem Material verwendet wird, wobei als Zuschlagstoffe, organische Kolloide, Mineralien, Pflanzen und/oder Pflan­ zenteile gewählt werden.This task is done in a stabilization process especially of embankments and revetments at the beginning mentioned type solved in that a backfill pumpable mass made of erdi with additives is used according to material, with additives organic colloids, minerals, plants and / or plants parts can be selected.

Durch die als Bindemittel dienenden organischen Kolloide und durch die Mineralien wird von Anfang an eine sehr gute mechanische Stabilisierung des Untergrunds bzw. der Böschung oder des Deckwerks erreicht.Thanks to the organic colloids used as binders and the minerals make it a very good one right from the start mechanical stabilization of the subsurface or the Embankment or the revetment reached.

Die mechanische Festigkeit der Verfüllmasse ist so ge­ wählt, daß die Pflanzen bzw. Pflanzenteile dort gedeihen können. Durch das Entstehen der Rank- und Wurzelwerke der Pflanzen wird eine weitere Verfestigung des Untergrunds erreicht. Die Pflanzen halten nicht nur die Verfüllmasse in den Hohlräumen zwischen den Steinen bzw. Felsblöcken, die Steinpackung wird vielmehr durch in den Untergrund eindringende Wurzeln der Pflanzen optimal stabilisiert. The mechanical strength of the backfill is so ge chooses that the plants or parts of plants thrive there can. Through the emergence of the rank and root systems of the Planting will further solidify the subsoil reached. The plants don't just hold the backfill in the cavities between the stones or boulders, the stone pack is rather through in the underground penetrating roots of the plants optimally stabilized.  

Bei einem besonders bevorzugten Verfahren werden Samen und vermehrungsfähige Teile von Pflanzen verwendet, die sich durch Rhizome oder Ranken vermehren. Besonders geeignet sind Pflanzen, die im Sumpfwasser- und/oder Bachbereich gut gedeihen. Dadurch wird eine sehr ausdauernde Bewach­ sung des zu stabilisierenden Untergrunds sichergestellt.In a particularly preferred method, seeds and reproductive parts of plants used, which are multiply by rhizomes or tendrils. Particularly suitable are plants in the swamp water and / or stream area thrive well. This will be a very persistent guard solution of the subsurface to be stabilized.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile des Verfahrens er­ geben sich aus den Unteransprüchen. Als besonders vorteil­ haft hat sich ein Verfahren herausgestellt, bei dem der zu stabilisierende Bereich mit einer Lösung übersprüht wird, die zwei- oder mehrwertige Calcium-Ionen enthält. Dadurch wird eine zusätzliche, widerstandsfähige Oberfläche ge­ schaffen, die der Wassererosion sehr gut widersteht.Further refinements and advantages of the method he give themselves from the subclaims. As a special advantage A trial has emerged in which the stabilizing area is sprayed with a solution which contains divalent or multivalent calcium ions. Thereby is an additional, resistant surface ge create that withstands water erosion very well.

Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine den Pflanzenwuchs nicht ausschließende Verfüllmasse zu schaffen, mit deren Hilfe sich eine optimale Untergrundstabilisierung erzielen läßt.The object of the invention is also a plant growth to create non-exclusive backfill with which Help yourself to optimally stabilize the ground can be achieved.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe einer Verfüllmasse gelöst, die aus einer mit Zusatzstoffen versehenen pumpfähigen Masse aus erdigem Material besteht. Diese Masse wird in die Hohlräume einer der Untergrundstabilisierung dienenden Steinpackung aus Steinen und Felsblöcken gepreßt. Als Zusatzstoffe werden organische Bindematerialien, wie organische Kolloide und Mineralien, gewählt, die der Stein­ packung eine hohe mechanische Stabilität verleihen. Zusätzlich werden Pflanzen und Pflanzenteile in die Ver­ füllmasse gemischt. Durch die Wurzeln und Ranken der Pflanzen wird die Verfüllmasse in den Hohlräumen gehalten. Im Laufe der Zeit wird die Steinpackung durch die Wurzeln mit dem Untergrund verbunden. This task is solved with the help of a backfill, those made of a pumpable with additives Mass consists of earthy material. This mass is in the cavities of an underground stabilization Stone pack made of stones and boulders. As Additives are organic binding materials, such as organic colloids and minerals chosen by the stone Give the pack a high mechanical stability. Plants and parts of plants are also included in the ver filling compound mixed. Through the roots and tendrils of the In plants, the backfill is kept in the cavities. Over time, the stone pack becomes rooted connected to the underground.  

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Verfüllmasse ergeben sich aus den Unteransprüchen 10 bis 13.Further configurations and advantages of the filling compound result from subclaims 10 to 13.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Figur näher erläutert, in der ein schematischer Querschnitt durch einen Wasserkanal dargestellt ist.The invention is illustrated below with the aid of a figure explained in which a schematic cross section a water channel is shown.

Die Figur zeigt einen wassergefüllten Kanal 1, dessen Fahrrinne durch Spundwände 2 seitlich begrenzt wird. An die Spundwände schließt sich oben eine unter einem flachen Winkel ansteigende Böschung 3 an. Diese wird zumindest in ihrem unteren Bereich von den Bug- und Heck­ wellen der den Kanal 1 befahrenden Schiffe überspült. Die kinetische Energie dieser Wellen muß von der Böschung 3 aufgefangen werden. Um den Untergrund 4 vor Auswaschungen zu schützen, wird auf die Böschung 3 eine sogenannte Steinpackung 5, d.h. eine Schicht von beispielsweise 30 bis 40 cm Dicke aus Steinen und/oder Felsblöcken aufge­ bracht.The figure shows a water-filled channel 1 , the channel is bounded laterally by sheet piles 2 . Above the sheet pile walls is a slope 3 rising at a flat angle. This is washed over at least in its lower area by the bow and stern waves of the ships sailing channel 1 . The kinetic energy of these waves must be absorbed by the embankment 3 . In order to protect the subsoil 4 from washing out, a so-called stone pack 5 , ie a layer of, for example, 30 to 40 cm thick of stones and / or boulders is placed on the embankment 3 .

Die auflaufenden Wellen dringen in die Hohlräume zwischen den Steinen ein. Ein Teil des Wassers sickert in den Untergrund 4 der Böschung 3. Der rückfließende Teil des Wassers spült die Böschung aus, so daß die Steinpackung im Laufe der Zeit ihren Halt verliert.The incoming waves penetrate into the cavities between the stones. Part of the water seeps into the subsoil 4 of the slope 3 . The refluxing part of the water rinses out the embankment, so that the stone pack loses its hold over time.

Die Ausspülwirkung der Bug- und Heckwellen ist deshalb besonders groß, weil die Wellen nicht im rechten Winkel auf die Böschung treffen.The rinsing effect of the bow and stern waves is therefore especially large because the waves are not at right angles hit the embankment.

Um die Ausspülung der Böschung 3 zu verhindern und um die Steinpackung 5 zu stabilisieren, wird eine pumpfähige Masse aus erdigem Material, wie Sand, Steine, Mutterboden und/oder Aushub, hergestellt. Diese Masse wird mit Zu­ schlagstoffen versehen und beispielsweise mit Hilfe von Betonpumpen in die Hohlräume der Steinpackung gepreßt. In order to prevent the embankment 3 from being flushed out and to stabilize the stone pack 5 , a pumpable mass is produced from earthy material, such as sand, stones, topsoil and / or excavated material. This mass is provided with impact materials and pressed, for example with the help of concrete pumps, into the cavities of the stone pack.

Als Zuschlagstoffe werden organische Kolloide, die als Bindemittel dienen, verwendet, wobei sowohl Biopolymere, wie Polyuronsäuren, als auch synthetische Kolloide gewählt werden.Organic colloids are used as additives Binding agents are used, both biopolymers, such as polyuronic acids, as well as synthetic colloids will.

Der Ausgangsmasse werden auch Tone und Ton-Kolloide zuge­ führt. Beide Materialien können auch im gebrannten Zustand verwendet werden. Vorzugsweise wird eine Mischung aus nicht oder nur wenig quellfähigen und mehr oder weniger stark quellfähigen Mineralien verwendet. Die stark quell­ fähigen Materialien dienen dazu, die Hohlräume in der Steinpackung möglichst rasch auszufüllen. Bei Einwirkung von Wasser quellen die Materialien. Im gequollenen Zustand verlieren sie allerdings einen Teil ihrer mechanischen Stabilität. Um auch unter Einfluß von Wasser eine aus­ reichende Stabilisierung zu erreichen, werden die nicht bzw. nur wenig quellfähigen Mineralien zugemischt.Tones and clay colloids are also added to the starting mass leads. Both materials can also be fired be used. Preferably a mixture of not or only slightly swellable and more or less strongly swellable minerals are used. The strong source Capable materials serve to fill the voids in the Fill in the stone pack as soon as possible. On exposure The materials swell from water. In swollen condition however, they lose part of their mechanical Stability. In order also under the influence of water they will not achieve sufficient stabilization or only slightly swellable minerals are added.

Die organischen Kolloide bilden gemeinsam mit den Tonen bzw. Ton-Kolloiden und dem Untergrund dynamische Humin­ stoffkomplexe, die sich sehr lange halten. Sie fördern überdies den Pflanzenwuchs.The organic colloids form together with the clays or clay colloids and the background dynamic humine fabric complexes that last a very long time. You promote also the plant growth.

Schließlich werden in das Ausgangsmaterial noch Pflanzen und Pflanzenteile gemischt. Während die organischen Kolloide, Tone und Ton-Kolloide durch ihr Quellvermögen rasch eine primäre Stabilisierung des Untergrunds bzw. der Steinpackung herbeiführen, tritt die Stabilisierung der Böschung bzw. des Deckwerks durch die Pflanzen und Pflan­ zenteile erst im Laufe der Zeit ein. Die Pflanzen, Samen oder vermehrungsfähigen Teile der Pflanzen müssen Ranken und Wurzeln bilden, die die Hohlräume ausfüllen. Auf diese Weise wird die Verfüllmasse optimal gehalten. Finally, plants are added to the starting material and plant parts mixed. While the organic Colloids, clays and clay colloids due to their swelling capacity rapid primary stabilization of the subsurface or the Bring stone pack, stabilization occurs Embankment or the revetment through the plants and plants divide only in the course of time. The plants, seeds or reproductive parts of the plants must have tendrils and form roots that fill the cavities. To this In this way, the filling compound is kept optimal.  

Die Wurzeln dringen schließlich in den Untergrund 4 ein, wodurch die Steinpackung 5 sicher an der Böschung 3 ver­ ankert wird. Außerdem wird dadurch zusätzlich verhindert, daß in die Böschung eindringendes Wasser den Untergrund ausspült.The roots finally penetrate into the subsoil 4 , whereby the stone pack 5 is securely anchored to the embankment 3 . It also prevents water entering the embankment from rinsing out the subsoil.

Häufig wird die Böschung 3 durch eine unterhalb der Stein­ packung 5 vorgesehene Matte gegen Auswaschung geschützt. Diese besteht aus synthetischem, verrottungsfestem Mate­ rial von ca. 2 cm Dicke. Die Matte ist nicht nur sehr teuer, sie verhindert auch eine Durchwurzelung des Unter­ grunds 4. D.h. eine optimale Stabilisierung der Böschung bzw. des Deckwerks kann nicht eintreten.Often the embankment 3 is protected against washing out by a mat provided below the stone pack 5 . This consists of synthetic, rot-proof material with a thickness of approx. 2 cm. The mat is not only very expensive, it also prevents rooting of the subsoil 4 . This means that the slope or revetment cannot be optimally stabilized.

Bei dem hier beschriebenen Verfahren zur Untergrundstabi­ lisierung kann die Matte entfallen. Die Pflanzenwurzeln geben der Böschung bzw. dem Deckwerk eine optimale Stabi­ lität, während die Kosten für die Matte bzw. deren Ver­ legung gespart werden.In the method for underground stabilization described here the mat can be omitted. The plant roots give the embankment or revetment optimal stabilization lity, while the cost of the mat or its Ver be saved.

Claims (13)

1. Verfahren zur Stabilisierung insbesondere von Böschungen und Deckwerken, die mit einer Schicht von von einer Ver­ füllmasse gehaltenen Steinen oder Felsblöcken versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Verfüllmasse eine pumpfähige Masse aus mit Zuschlagstoffen versehenem erdigem Material verwendet wird, wobei als Zuschlagstoffe organische Kolloide, Mineralien, Pflanzen und/oder Pflanzenteile gewählt werden.1. A method for stabilizing, in particular, embankments and revetments which are provided with a layer of stones or boulders held by a filler material, characterized in that a pumpable material composed of earthy material provided with additives is used as the filler material, organic colloids being used as additives , Minerals, plants and / or plant parts can be selected. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als erdiges Material Sand, Steine und/oder Mutterboden verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that as earthy material sand, stones and / or topsoil is used. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als organische Kolloide natürliche und/oder synthetische Kolloide verwendet werden.3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized characterized that natural as organic colloids and / or synthetic colloids can be used. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Mineralien Tone und/oder Ton- Kolloide verwendet werden. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized that as minerals clays and / or clays Colloids are used.   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralien auch in gebranntem Zustand verwendet werden.5. The method according to claim 4, characterized in that the minerals are also used in the fired state will. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Mineralien eine Mischung aus nicht oder nur wenig quellfähigen und aus stärker quellfähigen Materialien gewählt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that a mixture of minerals not or only slightly swellable and from stronger swellable materials is selected. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Pflanzen oder Pflanzenteile Samen und/oder vermehrungsfähige Teile von sich über Rhizome oder Ranken vermehrenden Pflanzen gewählt werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized that as plants or parts of plants Seeds and / or reproductive parts of themselves Rhizome or tendril-propagating plants selected will. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zu stabilisierende Bereich mit einer Lösung übersprüht wird, die zwei- oder mehr­ wertige Ionen enthält.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the area to be stabilized with a solution that is sprayed over two or more contains valuable ions. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung Calcium- und/oder Eisenionen enthält.9. The method according to claim 8, characterized in that the solution contains calcium and / or iron ions. 10. Verfüllmasse zur Stabilisierung insbesondere von Bö­ schungen und Deckwerken, die eine Schicht von Steinen oder Felsblöcken aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfüllmasse aus pumpfähig gemachtem erdigem Material besteht, das mit organischen Kolloiden, Mine­ ralien, Pflanzen und/oder Pflanzenteilen versetzt ist. 10. Backfill to stabilize gusts in particular creations and revetments that are a layer of stones or boulders, characterized in that that the backfill is made of pumpable earthy Material consisting of organic colloids, mine ralia, plants and / or parts of plants.   11. Verfüllmasse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erdige Material Sand, Steine und/oder Mutter­ boden, die organischen Kolloide natürliche und/oder synthetische Kolloide, die Mineralien Tone und/oder Tonkolloide auch in gebranntem Zustand und die Pflanzen und/oder Pflanzenteile Samen und/oder vermehrungsfähige Teile von sich über Rhizome oder Ranken vermehrenden Pflanzen umfassen.11. Filling compound according to claim 10, characterized in that the earthy material is sand, stones and / or nut soil, the organic colloids natural and / or synthetic colloids, the minerals clays and / or Clay colloids also in the burned state and the plants and / or parts of plants seeds and / or reproductive Parts of those that multiply over rhizomes or tendrils Plants include. 12. Verfüllmasse nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine widerstandsfähige und abriebfeste Schutz­ schicht, deren Bestandteile zwei- oder mehrwertige Ionen enthalten.12. Filling compound according to claim 9 or 10, characterized thanks to a robust and abrasion-resistant protection layer, the components of which are divalent or multivalent Contain ions. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestandteile Calcium- und/oder Eisenionen enthalten.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the components calcium and / or iron ions contain.