DE3910176A1 - Sicherung und abdichtung von steilen haengen, insbesondere von muellhalden und dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Sicherung und Abdichtung von steilen Hängen, insbesondere von Müllhalden, Abfalldeponien und dgl., die eine mineralische Dichtungsschicht aufweist, z.B. Ton, Lehm, Bentonit oder dgl. enthält, auf welche Kunststoffbahnen aufgelegt sind.

Die Anwendung mineralischer Dichtungsschichten mit darüber gelegten Kunststoffbahnen ist in der Praxis zur nachträglichen Zwischenabdeckung oder Oberflächenabdichtung von Müllhalden, Abfalldeponien und dgl. bekannt. Sie dienen dazu, ein Eintreten von Feuchtigkeit in die Müllhalde, Abfalldeponie oder dgl. zu verhindern und damit zu erreichen, daß keine Schadstoffe aus dem Müllkörper herausgelöst und in das darunter befindliche Erdreich gespült werden.

Bei steilen Hängen von Müllhalden, Abfalldeponien od. dgl. besteht jedoch das Problem, daß mineralische Dichtungsschichten mit oder ohne darüber gelegte Kunststoffbahnen nicht zum Halten zu bringen sind, sondern auf dem Hang abrutschen.

Man hat daher auf steile Hänge bisher anstelle von mineralischen Dichtungsschichten vorgefertigte Stahlbetonplatten aufgelegt und im Hang verankert, die zur ausreichenden Abdichtung mit einer Kunststoffschicht belegt sind (DE 37 16 496 C1). Diese Plattenkonstruktion besitzt jedoch den Nachteil, daß das Auflegen und Verankern der Platten am Hang in Fluchtung der Platten schwierig ist. Ein weiterer Nachteil ist, daß zwischen den Kunststoffschichten auf den Betonplatten eine Vielzahl von Fugen entstehen, die zur Erzielung der erforderlichen Dichtigkeit nach dem Verlegen mit sehr hohem technischen und finanziellen Aufwand verschweißt werden müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine möglichst wirtschaftliche und trotzdem hoch flüssigkeitsdichte Sicherung und Abdichtung von steilen Hängen zu schaffen, die weniger aufwendig als die bekannte Plattenkonstruktion ist und trotzdem bei steilen Hängen anwendbar ist, ohne daß die Gefahr ihres Abrutschens am Hang gegeben ist. Dies wird erfindungsgemäß bei einer Sicherung und Abdichtung der eingangs genannten Gattung mit einer mineralischen Dichtungsschicht und einer oder mehreren darauf aufgelegten Kunststoffbahnen dadurch erreicht, daß in die mineralische Dichtungsschicht ein Balkensystem eingelegt ist, das sich am Fuß des Hanges abstützt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Balkensystem aus einer Gruppe von beabstandeten, sich im wesentlichen in Fallinie des Hanges zueinander parallel erstreckenden Hangbalken und aus an diese angeschlossenen, sich im wesentlichen senkrecht zu diesen erstreckenden Querbalken. Die Querbalken können die benachbarten Hangbalken miteinander starr verbinden. Sie können aber auch nur Auslegerarme der Hangbalken bilden, ohne die benachbarten Hangbalken miteinander zu verbinden. Auch solche Auslegerarme besitzen, selbst wenn sie relativ kurz sind, die Wirkung, ein Abgleiten der mineralischen Dichtungsschicht zwischen den Hangbalken zu verhindern.

Die Querbalken können mit ihrer Unterseite bündig zur Unterseite der Hangbalken an diese angesetzt sein und ebenso wie die Hangbalken unmittelbar am Hang aufliegen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Querbalken Auslegerarme bilden, da sie in diesem Fall noch zusätzlich dazu geeignet sind, ein seitliches Umkippen der Hangbalken zu verhindern.

Die Querbalken können geringere Querschnittsfläche, insbesondere kleinere Querschnittshöhe als die Hangbalken haben. Insbesondere bei von Hangbalken zu Hangbalken durchgehenden Querbalken kann es zweckmäßig sein, daß die Querbalken mit geringerer Höhe als die Hangbalken mit ihrer Oberseite bündig zur Oberseite der Hangbalken an diese angesetzt sind. Diese Ausführung ist für eine gute Befestigung der auf die mineralische Dichtungsschicht aufgelegten Kunststoffbahnen an der Balkenkonstruktion vorteilhaft.

Zur Befestigung der Kunststoffbahnen an den Balken der Balkenkonstruktion können diese Balken an ihrer Oberseite zweckmäßig mit in sie eingelassenen Kunststoffstreifen versehen sein, an welchen die über die Balkenkonstruktion und die zwischen den Balken befindliche mineralische Dichtungsschicht hinweggelegten Kunststoffbahnen angeschweißt werden können. Dabei ist es zweckmäßig, die Stöße der Kunststoffbahnen über die in die Balken eingelassenen Kunststoffstreifen zu legen und die Kunststoffbahnen auf diesen Kunststoffstreifen zusammenzuschweißen.

Die Hangbalken können sich mit ihren unteren Enden auf einer am Fuß des Hanges angeordneten Herdmauer abstützen, die aus Stahlbeton hergestellt und mit einem Kunststoffüberzug versehen oder mit den über die Balkenkonstruktion und die mineralische Dichtungsschicht gelegten Kunststoffbahnen abgedeckt sein kann.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Sicherung und Abdichtung ergeben sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen.

In der Zeichnung sind besonders zweckmäßige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sicherung und Abdichtung dargestellt, die im folgenden näher beschrieben werden:

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf die auf einen Hang aufgelegte Balkenkonstruktion der ersten Ausführungsform;

Fig. 2 ist ein Teilschnitt durch die Balkenkonstruktion nach Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1 in größerer Darstellung;

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Balkenkonstruktion der zweiten Ausführungsform;

Fig. 5 zeigt in vergrößerter Darstellung als Detail die Verbindung von Hang und Querbalken dieser zweiten Ausführungsform in Draufsicht;

Fig. 6 ist ein Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 5; und

Fig. 7 ist ein Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 5.

Bei der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform sind die Hangbalken 1 in einem größeren gegenseitigen Abstand (z.B. ca. 10 m oder mehr) angeordnet, wobei sie sich mit ihren unteren Enden auf eine am Fuß des Hanges erstellte Herdmauer 2 abstützen, auf der eine Drainageleitung 13 aufliegt. Sie sind mit einer Anzahl von in gegenseitigen Abständen angeordneten Querträgern 3 kleineren Querschnitts und insbesondere kleinerer Höhe als die Hangbalken 1 versehen, die relativ kurz ausgebildet sind und mit ihren Unterseiten mit der Unterseite der Hangbalken bündig sind. Mit diesen Unterseiten sind die Hangbalken 1 und Querbalken 3 unmittelbar auf die Hangoberfläche 4 aufgelegt. Wenn es für erforderlich gehalten wird, können die Hangbalken 1 über einen zusätzlichen Verbindungsquerbalken miteinander verbunden werden, der z.B. in der oberen Hälfte der Hangbalken an diese angeschlossen sein kann.

Zwischen die Hangbalken 1 ist eine bis zu deren Oberkante reichende Dichtungsschicht 5 aus Ton, Lehm, Bentonit oder aus einem Kies- oder Sandgemisch mit Ton, Lehm, Bentonit od.dgl., eingebracht. Über diese Dichtungsschicht 5 und die Hangbalken 1 hinweg sind Kunststoffbahnen 6 gelegt, die an ihrer Unterseite angeschweißte oder extrudierte Noppen 7 haben, die in die Dichtungsschicht 5 eingepreßt sind (Preßverbund) und in dem dargestellten Beispiel Schwalbenschwanzform haben. Darüber hinaus sind diese Kunststoffbahnen 6 mit in die Hangbalken 1 an deren Oberseite eingelegten Kunststoffstreifen 8 verschweißt, die ebenfalls an ihrer Unterseite derartige Noppen 9 haben, mit welchen die Streifen 8 formschlüssig im Hangbalken 1 befestigt sind. Die Kunststoffbahnen können z.B. aus einer etwa 3 mm dicken Folie aus hochdichtem Polyethylen oder einem ähnlichen Kunststoffmaterial bestehen. Als Oberflächenschutz für diese Kunststoffbahnen sind auf diesen in einem Sand- oder Kiesbett 10 liegende Schutzsteine 11, z. B. Rasensteine, Pflastersteine, Betonsteine od. dgl. verlegt.

An ihrem oberen Ende sind die Hangbalken 1 durch einen vorgesetzten Querbalken 12 von gleicher Höhe wie die Hangbalken miteinander verbunden, welcher zusammen mit einer auf ihn aufgesetzten Abschlußkappe 13 den oberen Abschluß der Sicherung und Abdichtung bildet. In die Oberseite dieses Querbalkens ist ebenso wie bei den Hangbalken 1 ein Kunststoffstreifen 8 eingesetzt, an den die Kunststoffbahnen 6 mit ihrem oberen Rand festgeschweißt sind.

Auch bei der in Fig. 5 bis 7 dargestellten zweiten Ausführungsform sind etwa parallel zur Fallinie des zu sichernden und abzudichtenden Hanges auf diesen im gegenseitigen Abstand von mehreren Metern aufgelegte Hangbalken 21 vorgesehen, die ebenso wie bei der ersten Ausführungsform mit ihrem unteren Ende auf einer Herdmauer 22 aufruhen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind eine Mehrzahl von Hangbalken 21 in der Fallinie des Hanges hintereinanderliegend angeordnet und über zwischengesetzte, etwa quaderförmige Verbindungsstücke 23 miteinander verbunden. Diese Verbindungsstücke dienen außerdem zum Anschluß von Querbalken 24, die jeweils zwei benachbarte Reihen von hintereinanderliegenden Hangbalken 21 miteinander verbinden. Abweichend von der ersten Ausführungsform sind die sich von Hangbalkenreihe zu Hangbalkenreihe erstreckenden Querbalken, die auch hier niedrigere Höhe als die Hangbalken haben, so angeordnet, daß ihre Oberfläche mit der Oberfläche der Hangbalken fluchtet (siehe Fig. 7).

Der Anschluß der Hangbalken 21 und der Querbalken 24 an die Verbindungsstücke 23 erfolgt dadurch, daß die Hangbalken mit ihren Enden in nutförmige Ausnehmungen 25 an den den Hangbalken zugewandten Seiten der Verbindungsstücke 23 eingesetzt sind, die gleiche Querschnittshöhe wie die Hangbalken haben. In ähnlicher Weise sind die Querbalken 24 mit ihren Enden in nutförmigen Ausnehmungen 26 an den diesen Querbalken zugewandten Seiten der Verbindungsstücke 23 eingesetzt. Da die Querbalken jedoch geringere Querschnittshöhe als die Hangbalken und damit die Verbindungsstücke haben, sind diese Nuten der Höhe der Querbalken entsprechend weniger hoch als die Nuten 25, so daß sie gleichzeitig ein Konsolauflager für die Querbalken bilden. Die Zwischenräume zwischen den Wänden der Nuten 25, 26 und der Balken 21, 24 sind mit einem geeigneten Fugenverguß 27 ausgefüllt.

Zwischen die Hangbalken 21 ist eine unter die Querbalken 24 hindurchreichende mineralische Dichtungsschicht 28, z.B. aus Ton, Lehm, Bentonit oder einer Mischung dieser Stoffe mit Sand und bzw. oder Kies bis zur Oberkante der Hangbalken 21 und der Querbalken 24 eingebracht, die wie die Hangbalken 21 und die Verbindungsstücke 23 unmittelbar auf die Oberfläche 29 des zu sichernden bzw. abzudichtenden Hanges aufgebracht wird.

Über diese mineralische Dichtungsschicht 28 und die Oberseiten der Hangbalken 21 und der Querbalken 24 hinweg sind, wie bei der ersten Ausführungsform, etwa 3 mm dicke hochdichte Kunststoffbahnen 30, beispielsweise aus Polyethylen, gelegt, die mit an ihrer Unterseite angeschweißten oder extrudierten Noppen 31 von z.B. schwalbenschwanzförmigem Querschnitt in die Dichtungsschicht 28 eingepreßt sind (Preßverbund). An der Oberseite der Hangbalken und der Querbalken sind diese Kunststoffbahnen gestoßen und an ihren aneinanderstoßenden Seitenrändern miteinander verschweißt (Fig. 6 und 7). Zur festen Verbindung dieser Kunststoffbahnen mit dem Balkensystem sind in die Oberseiten der Hangbalken 21 und Querbalken 24 Kunststoffstreifen 32 eingelassen, die mit den an ihrer Unterseite angeordneten Noppen 33 formschlüssig in den Balken verankert sind. Mit diesen Kunststoffstreifen 32 sind die Kunststoffbahnen 30 verschweißt.

Zum Oberflächenschutz der Kunststoffbahnen 30 sind auf diesen in einem Sand- oder Kiesbett 34 liegende Schutzsteine 35, z.B. Rasensteine, Pflastersteine, Betonsteine od. dgl. verlegt.

Sowohl die Hangbalken als auch die Querbalken beider Ausführungsformen sowie auch die Verbindungsstücke bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 bis 7 können zweckmäßig aus Stahlbetonbauteilen bestehen, die zumindest an ihren hangseitigen Oberflächen mit einer Schutz- oder Abdichtungsschicht, z.B. aus Kunststoff ausgekleidet sein können. Bei besonders steilen Hängen kann es bei beiden Ausführungsformen notwendig sein, das Balkensystem mit einer Rückverankerung am Hang zu befestigen.

Claims (22)

1. Sicherung und Abdichtung von steilen Hängen, insbesondere von Müllhalden, Abfalldeponien und dgl., die eine mineralische Dichtungsschicht, z.B. aus Ton, Lehm, Bentonit od. dgl. oder aus einer Mischung derselben mit Sand oder Kies aufweist, auf die Kunststoffbahnen aufgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in die mineralische Dichtungsschicht (5, 28) ein Balkensystem (1, 3, 21, 24) eingelegt ist, das sich am Fuß des Hanges abstützt.

2. Sicherung und Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Balkensystem aus einer Gruppe von beabstandeten, sich im wesentlichen in Fallinie des Hanges erstreckenden Hangbalken (1, 21) und aus an diese starr angeschlossenen, sich im wesentlichen senkrecht zu diesen erstreckenden Querbalken (3, 24) besteht.

3. Sicherung und Abdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbalken (3) die benachbarten Hangbalken (1) miteinander verbinden.

4. Sicherung und Abdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbalken (3, 24) geringere Querschnittshöhe haben als die Hangbalken (1, 21) und mit ihrer Ober- oder Unterseite bündig zur Ober- oder Unterseite der Hangbalken an diese angesetzt sind.

5. Sicherung und Abdichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbalken (3) Auslegerarme der Hangbalken (1) bilden.

6. Sicherung und Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Fallrichtung des Hanges mehrere Hangbalken (1, 21) hintereinandergesetzt sind, die durch Verbindungsstücke (23) miteinander verbunden sind.

7. Sicherung und Abdichtung nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hangbalken (1, 21) miteinander verbindenden Querbalken (24) an die Verbindungsstücke (23) angeschlossen sind.

8. Sicherung und Abdichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstücke (23) Quaderform mit Nuten (25, 26) an ihren Seiten zur Aufnahme der Enden der Hang- und ggfs. der Querbalken (1, 3, 21, 24) haben.

9. Sicherung und Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hangbalken (1, 21) an ihrer Oberseite eingelassene Kunststoffstreifen (8, 32) aufweisen.

10. Sicherung und Abdichtung nach Anspruch 1 mit bündiger Oberseite von Hang- und Querbalken, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbalken (24) an ihrer Oberseite eingelassene Kunststoffstreifen (8, 32) aufweisen.

11. Sicherung und Abdichtung nach den Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffstreifen (8, 32) mit an ihnen angesetzten Noppen (9, 33) in den Balken (1, 3, 21, 24) verankert sind.

12. Sicherung und Abdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die über die mineralische Dichtungsschicht (5, 28) und das Balkensystem (1, 3, 21, 24) hinweggelegten Kunststoffbahnen (6, 30) an die in die Balken eingelassenen Kunststoffstreifen (8, 30) angeschweißt sind.

13. Sicherung und Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffbahnen (6, 30) an ihrer der mineralischen Dichtungsschicht (5, 28) zugewandten Seite mit angeschweißten, angeklebten oder angeformten Noppen (31) versehen sind, die in die mineralische Dichtungsschicht (5, 28) eingepreßt sind.

14. Sicherung und Abdichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Noppen (31) schwalbenschwanzförmigen Querschnitt haben.

15. Sicherung und Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile des Balkensystems (1, 3, 21, 24) aus Stahlbeton bestehen.

16. Sicherung und Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffbahnen (6, 30) aus hochdichtem Kunststoff, wie Polyethylen, bestehen.

17. Sicherung und Abdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß über die Kunststoffbahnen (6, 30) eine als Drainage wirkende Schutzschicht (10, 11, 34, 35) gelegt ist.

18. Sicherung und Abdichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (10, 11, 34, 35) aus Sand oder Kies, einer in einem Sand- oder Kiesbett (10, 34) verlegten Steinlage (11, 35) oder Beton, vorzugsweise Einkornbeton besteht.

19. Sicherung und Abdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Hangbalken (1, 21) mit ihren unteren Enden auf einer am Fuß des Hanges angeordneten Herdmauer (2) aufruhen.

20. Sicherung und Abdichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Herdmauer (2) an ihrer Oberfläche mit einer flüssigkeitsdichten Schicht, vorzugsweise aus Kunststoff, ausgekleidet ist.

21. Sicherung und Abdichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß an der Herdmauer (2) eine sich senkrecht zur Fallrichtung des Hanges erstreckende Drainageleitung verlegt ist.

22. Sicherung und Abdichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile des Balkensystems und/oder die Herdmauer (2) zumindest an ihren dem Hang zugewandten Oberflächen mit einer flüssigkeitsdichten Schicht z.B. aus Kunststoff ausgekleidet sind.