DE3914685A1 - Dichtsohle fuer die untergrundabdichtung eines gelaendebereichs und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Dichtsohle fuer die untergrundabdichtung eines gelaendebereichs und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Dichtsohle für die
Untergrundabdichtung eines Geländebereichs nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zur
Herstellung dieser Dichtschicht nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Deponien, beispielsweise Haus-, Gewerbemüll- und/oder
Sondermülldeponien werden zur Unterbrechung von
Emissionspfaden eingekapselt, wobei üblicherweise zur
Basisabdichtung eine Dichtsohle in Form einer Dicht
schicht aus mineralischem Dichtmaterial und zur seitli
chen Abdichtung eine Umschließung verwendet werden
(siehe z. B. Abfall Wirtschaftsjournal Nr. 1/2-Febr. 1989
IFFN 0934-6722, Seiten 44 bis 48 insbesondere Bild 1).
Ein Nachteil besteht dabei darin, daß die Dichtschichten
vor dem Befüllen der Deponie eingebracht werden müssen.
Dies gilt auch für das Einbringen von ebenfalls
bekannten Kunststoff-Dichtfolien. Ein ebenfalls bereits
gemachter Vorschlag sieht das nachträgliche Einbringen
von Folien mit der Hilfe von ferngesteuerten
Fräsrobotern vor. Bei diesem Verfahren ist jedoch die
wasserdichte Verbindung der einzelnen Folien mit
beschränkter Breite kaum zu gewährleisten. Ein Problem
dieser Abdichttechnologie besteht darin, daß die Folien
auf Dauer zum größten Teil nicht beständig gegen
Angriffe von Sickerwasser, chlor-organischen Lösungsmit
teln und deren Verdünnungen, Kohlenwasserstoffen usw.
sind. Selbst modernste HDPE-Dichtfolien sind nicht
absolut dicht und weisen Permeationsraten bis zu 150g/m2
und Tag auf (siehe: E. Reuter, Basisabdichtung für die
Deponie, Entsorgungspraxis, Heft 12, 1987, S. 594-
597).
Ein weiteres bekanntes Verfahren sieht ein bergmänni
sches Vorgehen unterhalb der Deponie vor, bei dem durch
eine spezielle Tunnelbauweise und Gefriertechnik unter
die Deponie ein gewölbeartiges Untergeschoß eingezogen
wird. Diese Technik ist jedoch sowohl technisch als auch
finanziell äußerst aufwendig. Wegen der großen Aggressi
vität der Sickerwässer weist zudem die derart einge
brachte Beton-Dichtplatte eine beschränkte Lebensdauer
auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dichtsohle mit rela
tiv zu bekannten Dichtsohlen höherer Langzeit-Dichtig
keit anzugeben, die vergleichsweise einfach unter einem
bereits vorhandenen Geländebereich eingebracht werden
kann und beständig gegen den Angriff von Sickerwasser,
chlor-organischen Lösungsmitteln und deren Verdünnungen,
Kohlenwasserstoffe usw. ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Dichtsohle, die die in
dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angege
benen Merkmale aufweist, und durch ein Verfahren zur
Herstellung dieser Dichtschicht gelöst, das die in dem
kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 11 angegebenen
Merkmale aufweist.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin,
daß die eingebrachte Kompositschicht eine vollständige
Abdichtung eines Geländebereiches, beispielsweise einer
Deponie oder eines kontaminierten Bodenbereiches unab
hängig von der Bodenbeschaffenheit (einschließlich
anstehender Felsen) ermöglicht. Dabei ist es von Bedeu
tung, daß bereits vorhandene Deponien und dergl. abge
dichtet werden können. Durch die zwischen der Deck
schicht und der Basisschicht eingebrachte Nachdicht
schicht werden vorteilhafterweise zur Erzielung einer
vollständigen Dichtigkeit Aussparungen bzw. Hohlräume
oder Risse der Deck- bzw. Basisschicht ausgefüllt und
abgedichtet. Genauer gesagt wird bei der sandwichartigen
Bauweise durch das Einbringen der Nachdichtschicht
zwischen die Deck- und Basisschicht und durch die Ver
wendung von thixotropen Materialien für die genannten
drei Schichten erreicht, daß der zwischen der Deck- und
Basisschicht bestehende Zwischenraum vollständig abge
dichtet wird und ein nahtloser Übergang zwischen den
drei Schichten der Kompositschicht in vertikaler Rich
tung erfolgt. Durch die Verwendung der thixotropen
Materialien ergibt sich auch, daß die einzelnen, von
benachbarten Sonden aus eingebrachten Schichten jeweils
in horizontaler Richtung nahtlos ineinander übergehen
bzw. verfließen.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine Auswahl der
thixotropen Materialien und deren Zusammensetzung an die
physikalischen und chemischen Gegebenheiten des Bodens,
Kontaminationen des Bodens und an die unter Umständen
auftretenden Sickerwässer und anderen Schadstoffe ange
paßt werden kann. Dabei können in Abhängigkeit von
diesen Gegebenheiten auch die Deck- und Basisschicht aus
verschiedenen Materialien bestehen.
Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Komposit
schicht äußerst einfach mit üblichen Mitteln und Verfah
rensschritten in beliebigen Tiefen in den Untergrund einge
bracht werden.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß
durch die angewandte Technologie die horizontale oder
geneigte Kompositschicht an ihrer Peripherie vertikal
umgelenkt werden kann, so daß gerade bei Arbeitstiefen
von mehr als 50m eine Wanne bis an die Geländeoberkante
hochgezogen werden kann. Hierbei kann z. B. mit drei oder
mehr Bohrreihen die Kompositschicht als solche vertikal
umgelenkt werden. Es ist aber auch denkbar, die vertikal
verlaufenden Seitenwände aus nur einem thixotropen Stoff
aufzubauen, der vorzugsweise an die untere Dichtschicht
anschließt. Der besondere Vorteil dieser Technologie
besteht in der hohen Dichtwirkung am "angeschleppten"
Übergang von der horizontal oder geneigt verlaufenden
Dichtschicht bzw. Kompositschicht zur vertikalen Seiten
wand.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfin
dungsgemäßen Dichtsohle gehen aus den Unteransprüchen 2
bis 10 hervor. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltun
gen des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den
Unteransprüchen 11 bis 15 hervor.
Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestal
tungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines
Geländes mit einem bestimmten abgegrenzten
Geländebereich, der beispielsweise eine Depo
nie ist, und in dessen Untergrund die erfin
dungsgemäße Dichtsohle einzuziehen ist, wobei
nachträglich rasterförmig angeordnete Orte
markiert sind, in denen Bohrungen zum Einfüh
ren von Hochdruckinjektionssonden markiert
sind;
Fig. 2a bis 2d jeweils einen vertikalen Schnitt durch
den Geländeausschnitt der Fig. 1 längs der
Schnittlinie II-II, wobei bereits Bohrungen
abgeteuft und in diese Bohrungen Hochdruckin
jektionssonden eingebracht sind, die in der
bestimmten Teufe angeordnet sind, wobei
in Fig. 2a an einer Hochdruckinjektionssonde bereits das thixotrope Dichtmaterial der Deckschicht und der Basisschicht in das umge bende Erdreich bis zu einem definierten Radius eingepreßt ist,
in Fig. 2b an dieser Hochdruckinjektionssonde das thixotrope Dichtmaterial der Nachdicht schicht zwischen die Deckschicht und die Basisschicht eingepreßt ist,
in Fig. 2c bereits an einer zur einen Hoch druckinjektionssonde benachbarten Hochdruckin jektionssonde die Dichtmaterialien der Deck schicht, Nachdichtschicht und Basisschicht in das umgebende Erdreich eingepreßt sind, wobei die aus diesen benachbarten Hochdruckinjek tionssonden eingepreßten Dichtmaterialien ineinander geflossen sind und nahtlos ineinan der übergehen, und
in Fig. 2d die fertige Dichtsohle gezeigt ist, und
in Fig. 2a an einer Hochdruckinjektionssonde bereits das thixotrope Dichtmaterial der Deckschicht und der Basisschicht in das umge bende Erdreich bis zu einem definierten Radius eingepreßt ist,
in Fig. 2b an dieser Hochdruckinjektionssonde das thixotrope Dichtmaterial der Nachdicht schicht zwischen die Deckschicht und die Basisschicht eingepreßt ist,
in Fig. 2c bereits an einer zur einen Hoch druckinjektionssonde benachbarten Hochdruckin jektionssonde die Dichtmaterialien der Deck schicht, Nachdichtschicht und Basisschicht in das umgebende Erdreich eingepreßt sind, wobei die aus diesen benachbarten Hochdruckinjek tionssonden eingepreßten Dichtmaterialien ineinander geflossen sind und nahtlos ineinan der übergehen, und
in Fig. 2d die fertige Dichtsohle gezeigt ist, und
Fig. 3 in vergrößerter schematischer Darstellung
einen Schnitt durch eine in eine Bohrung
eingebrachte Hochdruckinjektionssonde, beste
hend aus zwei verschiebbar in einem Filterrohr
angeordneten Packern, zwischen denen das
jeweilige Dichtmaterial horizontal in das
umgebende Erdreich eingepreßt wird und
Fig. 4 eine Weiterbildung der Erfindung.
Die Zeichnungen sind schematisch und nicht maßstäblich.
In den Figuren sind der Geländeausschnitt mit 10, die
Deponie mit 1, deren Umrandung an der Geländeoberfläche
mit 11, der Geländeuntergrund mit 100, der Deponieunter
grund mit 12 und die Basis der Deponie bzw. Kontamina
tion mit 120 bezeichnet. Die in der Fig. 1 rasterförmig
angeordneten Kreuze 3 markieren Orte, an denen Bohrungen
4 bis zur vorbestimmten Teufe T abgeteuft werden. Diese
Orte müssen nicht in der gezeichneten Regelmäßigkeit
angeordnet sein, sondern können in Abhängigkeit von der
Bodenbeschaffenheit z. B. rautenförmig oder mehr oder
weniger unregelmäßig sein. Wichtig ist nur, daß ein
bestimmtes Rastermaß A, d. h., ein vorbestimmter Abstand
zwischen benachbarten Orten 3 nicht überschritten wird.
Dieses Rastermaß A ist durch den Radius r bestimmt, bis
zu dem sich die von einer Hochdruckinjektionssonde 5
unter hohem Druck horizontal in das umgebende Erdreich
eingebrachten Materialien ausbreiten. Das Rastermaß A
muß kleiner als das Doppelte dieses Radius r sein. Der
Radius r ist wiederum abhängig von der Bodenbeschaffen
heit und den angewandten Druck.
Bei den Fig. 2a bis 2d und in Fig. 3 ist angenommen, daß
an den Orten 3 Bohrungen 4 bis zur vorbestimmten Teufe T
abgeteuft sind und daß in die unteren Enden dieser
Bohrungen Hochdruckinjektionssonden 5 eingesetzt sind,
deren beispielhafter Aufbau später näher erläutert
werden wird und mit denen eine Dichtsohle 2 in Komposit
aufbau mit einer nominalen Dicke D erzeugt werden soll.
Die nominalen Dicken der einzelnen Schichten der Kompo
sitschicht, nämlich der Deckschicht, der Nachdicht
schicht und der Basisschicht sind d 1, d 3 bzw. d 2.
Von einer oder mehreren Hochdruckinjektionssonden 5,
beispielsweise der mittleren Sonde 5 in Fig. 2a aus,
wird zunächst das Dichtmaterial der Deck- und Basis
schicht 21 bzw. 22 in zwei Schritten in das umgebende
Erdreich eingepreßt. Hierzu wird jede Sonde 5 zwischen
zwei Positionen versetzt. In jeder Position wird zur
Erzeugung der Deck- bzw. Basisschicht 21, 22 ein thixo
tropes Material in flüssiger Form horizontal aus der Sonde
5 in das umgebende Erdreich eingepreßt. Zur Bildung der
Nachdichtschicht 23 wird die Sonde 5 in eine mittlere
Position gebracht.
Im Zusammenhang mit der Fig. 3 wird nun beispielhaft
der Aufbau einer Sonde 5 näher erläutert. In der schema
tisch dargestellten Weise wird diese Sonde 5 im wesent
lichen durch ein mit Öffnungen versehenes Rohr, das im
folgenden als Filterrohr 51 bezeichnet wird, einen
oberen Packer 52 und einen unteren Packer 53 gebildet.
Der obere Packer 52 weist im wesentlichen die Form eines
kreisringförmigen Körpers auf, dessen mittige Öffnung 54
durch eine Klappe 55 verschließbar ist, die bei einem
von oben auf sie ausgeübten Druck nach unten beweg- und
öffenbar ist. In der entsprechenden Weise besitzt der
kreisringförmige Körper 56 des unteren Packers 53 eine
zentrale Öffnung 57, die durch eine Klappe 58 ver
schließbar ist, wenn von oben ein Druck auf sie ausgeübt
wird. Die Dichtwirkung zwischen der Wandung der Öffnung
54 bzw. 57 und der entsprechenden Klappe 55 bzw. 58 wird
durch schematisch dargestellte Dichtungen 59 erreicht.
Nach dem Einbringen einer Bohrung 4 wird zunächst ein
Filterrohr 51 in den Bereich der Bohrung 4 eingebracht,
von dem aus die Kompositschicht erzeugt werden soll.
Anschließend werden der untere Packer 53 und danach der
obere Packer 52 so eingesetzt, daß der zwischen ihnen
bestehende Raum dem Bereich entspricht, von dem aus
durch das Filterrohr 51 die Basis-, Deck- oder
Nachdichtschicht 22, 21, 23 eingebracht werden soll.
Durch Versetzen der Packer 52, 53 können zunächst die
Deck- und Basisschicht 21, 22 in beliebiger Reihenfolge
hergestellt werden. Danach wird nach Versetzen der
Packer 52, 53 auf eine Mittelposition die
Nachdichtschicht 23 erzeugt. Bei der Herstellung jeder
Schicht wird eine Hochdruckleitung durch die zentrale
Öffnung 54 des oberen Packers 52 dicht hindurchgeführt,
wobei sich die Klappe 55 öffnet. Beim Einbringen des
entsprechenden thixotropen Materials unter Druck
schließt sich die Klappe 58 des unteren Packers 53.
Zum Einbringen und Versetzen der Packer 52, 53 werden
diese vorzugsweise am Kopf des Bohrgestänges befestigt
und mit dem Bohrgestänge bewegt.
Spezielle Ausgestaltungen von Packern gehen aus "Konrad
Simmer, Grundbau, Teil 1: Bodenmechanik und erdstatische
Berechnungen, Stuttgart, 1987, Seiten 303 bis 306"
hervor.
Beim Einpressen der Deckschicht 21 und Basisschicht 22
unter hohem Druck P breitet sich das jeweilige thixo
trope Dichtmaterial im Vertikalschnitt doppelnieren
förmig und im Horizontalschnitt radial bis zu dem defi
nierten Radius r aus, der größer als die Hälfte des
Rastermaßes A ist. Der mit Dichtmaterial der Deckschicht
ausgefüllte Bereich ist in den Figuren mit 201 und der mit
Dichtmaterial der Basisschicht 22 ausgefüllte Bereich
des Erdreiches ist mit 202 bezeichnet. Vorzugsweise
werden der Druck P und die Positionen der Packer 52, 53
so gewählt, daß die Deckschicht 21 und die Basisschicht
23 an den einander zugewandten Flächen voneinander
beabstandet sind. Es ist jedoch auch denkbar, die ge
nannten Parameter so zu wählen, daß die einander zuge
wandten nierenförmigen Ausbauchungen der Deck- und
Basisschicht 21, 22 verfließen.
Zwischen diese Bereiche 201 und 202 wird nachfolgend
unter einem höheren Druck P 1 das thixotrope Material der
Nachdichtschicht 23 horizontal eingepreßt, wobei infolge
der Thixotropie gewährleistet wird, daß die Materialien
der Basisschicht 22 und der Deckschicht 21 wieder fließ
fähig werden, wenn der Druck P 1 der Nachdichtschicht 23
auf sie einwirkt. Der mit dem Dichtmaterial der Nach
dichtschicht 23 gefüllte Bereich des Erdreiches ist in
den Fig. 2b mit 203 bezeichnet. Dieses Dichtmaterial
füllt nicht nur den Zwischenraum zwischen der Deck
schicht 21 und der Basisschicht 22 aus, sondern dringt
auch noch in eventuell bestehende Hohlräume in der Deck-
und Basisschicht 21 bzw. 22 ein und füllt diese dichtend
aus.
Der beschriebene Einpreßvorgang wird von Hochdruckinjek
tionssonde 5 zu Hochdruckinjektionssonde 5 sukzessive
fortgesetzt, wobei eventuell im Raum zwischen der Deck-
und Basisschicht 21, 22 vorhandene Porenluft und/oder
vorhandenes Porenwasser zur Seite verdrängt wird. In der
Fig. 2c ist gezeigt, wie die mit den thixotropen Dicht
materialien gefüllten doppelnierenförmigen Bereiche 201
bzw. 202 und die mit dem thixotropen Dichtmaterial der
Nachdichtschicht 23 gefüllten Bereiche 203 sich durchmi
schen und ineinander übergehen, wobei vorausgesetzt ist,
daß diese Bereiche sich in flüssiger Form des Dichtmate
rials durchmischen.
Am Ende entsteht die in Fig. 2d dargestellte reale
Dichtsohle 20 in Kompositaufbau, die sich vertikal und
horizontal ausbreitet und aus der realen Deckschicht
210, der realen Basisschicht 220 und der realen Nach
dichtschicht 230 besteht, welche nahtlos ineinander
übergehen.
Die reale Deckschicht 210 besteht aus den horizontal
nahtlos ineinander übergehenden Bereichen 201. Die reale
Basisschicht 220 besteht aus den horizontal nahtlos
ineinander übergehenden Bereichen 203, während die reale
Nachdichtschicht 230 aus den horizontal nahtlos ineinan
der übergehenden Bereichen 203 besteht.
Auch in vertikaler Richtung erfolgt aufgrund der Thixo
tropie der Materialien der Schichten 21, 22 und 23 ein
fließender bzw. nahtloser Übergang zwischen den einzel
nen Schichten. Ein Einschluß von gasförmigen oder flüs
sigen Materialien kann weitgehend ausgeschlossen werden.
Da sich, wie schon erwähnt, die aus Suspensionen beste
henden thixotropen Dichtmaterialien für die Deckschicht
21 und die Basisschicht 22 doppelnierenförmig verteilen,
ist die effektive Dicke D 1 der realen Dichtsohle 20
eindeutig größer als die nominale Dicke D.
Der Kompositaufbau der Dichtsohle 20 sichert einen
Durchlässigkeitsbeiwert von wenigstens 10-9 m/sec und
weniger.
Die erfindungsgemäße Dichtsohle im Kompositaufbau kann
beispielsweise bei allen Deponien und Einkapselungen von
Altlasten zur Untergrundabdichtung eingesetzt werden.
Es werden nun die zur Herstellung der Deckschicht 21,
der Basisschicht 22 sowie der Nachdichtschicht 23 geeig
neten Materialien näher erläutert. Allgemein ausgedrückt
eignen sich für diese Schichten alle Materialien, die
ein thixotropes Verhalten zeigen. Vorzugsweise handelt
es sich bei den verwendeten thixotropen Materialien um
mineralische Materialien, um synthetische organische
Materialien oder um Mischungen dieser Materialien. Als
mineralische Materialien werden beispielsweise Mischun
gen aus vorzugsweise feinstkörnigem Quarzsand und
reaktionsträgen Tonen verwendet. Diesen Mischungen
können Binde- und Fließmittel zugegeben werden, bei
denen es sich beispielsweise um Silikatgel handelt.
Synthetische Materialien oder Mischungen aus minerali
schen Materialien und synthetischen Materialien werden
insbesondere dann angewendet, wenn wegen der möglichen
Aggressivität der austretenden Sickerwässer, Lösungsmit
tel, Kohlenwasserstoffe oder wegen gasförmiger Emis
sionen an die Beständigkeit der Schichten hohe Anforde
rungen gestellt werden.
Im folgenden wird ein Beispiel für die Anwendung der
Erfindung in der Praxis näher erläutert.
Die Deponie 1 hat eine Ablagerungsfläche von etwa 120×
150 m. Ihre Basis 120 liegt etwa 28 m unter der Gelän
deoberkante GOK. Die Dichtsohle 2 bzw. 20 in Komposit
aufbau wird etwa 35 m unter Geländeoberkante eingezogen
und muß mindestens die angegebene Fläche der Deponie
haben. Vorteilhafterweise kann eine Anpassung der Dicht
sohle 2 an den unteren Verlauf der Deponie 1 durch
verschieden langes Abteufen der Bohrungen 4 erreicht
werden. Die nominale Dicke D der Dichtsohle 2 beträgt
etwa 5 m. Die nominalen Dicken d 1 und d2 der Deckschicht
21 bzw. der Basisschicht 22 liegen jeweils bei etwa 1,75
m. Die Deckschicht 21 und die Basisschicht 22 bestehen
beispielsweise jeweils aus einem thixotropen Gemisch aus
Quarzsand, Tonen und aus einem Silikatgel als Binde- und
Fließmittel, beispielsweise aus Silikatgel oder syntheti
schen anorganischen oder organischen Verbindungen, wie
z.B. DynagroutR der Firma Hüls-Treußdorf AG. Die Nach
dichtschicht 23 besteht z. B. aus Silikatgel, das aus
Wasserglas und Natriumaluminat besteht.
Das Gemisch für die Deck- und Basisschicht 21 bzw. 22
wird mit einem Druck P (z. B. etwa 250 bar) das Dichtmit
tel für die Nachdichtschicht 23 mit einem um etwa 100
bar höheren Druck P 1 in einem Rastermaß von etwa 5×5 m
eingepreßt.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Bohrungen 4 nach der
Herstellung der Kompositschicht abgedichtet werden. Vor
zugsweise geschieht dies mit einem am Rohrende der
Injektionssonde ausgepreßten thixotropen Material der
genannten Art, so, daß eine vollständige Abdichtung mit
der Kompositschicht erfolgt. Vorzugsweise wird dabei
folgendermaßen vorgegangen. Zunächst werden die beiden
Packer 52, 53 aus dem Bohrloch 4 entfernt. Es wird dann
am unteren Ende des die Bohrung auskleidenden Rohres ein
nach oben abdichtender Packer der Art des Packers 52
eingesetzt. Das untere Ende mit dem genannten Packer
wird auf die Höhe des oberen Endes der Basisschicht 22
gebracht. Nach Einsetzen eines Hochdruckrohres in die
zentrale Öffnung des Packers wird der Raum zwischen dem
Packer und dem Ende der Bohrung mit einem thixotropen
Material, das vorzugsweise demjenigen der Basisschicht
22 entspricht, gefüllt. Das unter Druck eingebrachte
thixotrope Material verbindet sich nahtlos mit dem
thixotropen Material der Basisschicht 22. Im nächsten
Schritt wird das Rohr mit dem Packer so weit zurückgezo
gen, bis sich der Packer an der oberen Grenze der
Nachdichtschicht 23 befindet. Dann wird in der zuvor
beschriebenen Weise in den Raum zwischen den Packer und dem
oberen Ende der zuvor in den Endbereich der Bohrung 4
eingebrachten Schicht durch die zentrale Öffnung des
Packers unter Druck ein thixotropes Material einge
bracht, das vorzugsweise demjenigen der Nachdichtschicht
23 entspricht und sich mit den thixotropen Materialien
der Nachdichtschicht 23 und der im Endbereich der Boh
rung 4 befindlichen Schicht verbindet. Das im Bereich
der Deckschicht 21 befindliche Loch wird danach in
derselben Weise durch Zurückziehen des Packers an die
obere Grenze der Deckschicht 21, vorzugsweise mit einem
dem Material der Deckschicht 21 entsprechenden thixotro
pen Material ausgefüllt.
Der über der Kompositschicht befindliche Abschnitt der
Bohrung 4 kann z. B. mit Sand, Bentonit, einem Tonge
misch, Zement oder einem anderen Dichtmittel ausgefüllt
oder zum Einsturz gebracht werden. Dieser Abschnitt kann
auch mit einem Kunststoffilterrohr ausgebaut werden, so
daß ein Kontrollbrunnen für Sickerwasser gebildet wird.
Zur Seite wird die Abdichtung bis zur Teufe von etwa 35
bis 50m vorzugsweise durch vertikale Schlitzwände be
wirkt, die in an sich bekannter Weise durch Ausheben von
Schlitzen in das Erdreich derart eingebracht werden, daß
sie bündig auf der zuvor hergestellten Kompositschicht
aufliegen. Die Kompositschicht wird daher so einge
bracht, daß sie die Deponie 1 und die Schlitzwände
seitlich überragt. Vorzugsweise wird als Material für
die Schlitzwände ein thixotropes Material gewählt, das
insbesondere demjenigen der Deckschicht 21 entspricht,
so daß sich aufgrund des auf die Deckschicht 21 ausgeüb
ten Druckes ein nahtloser Übergang zwischen Deckschicht
21 und den Schlitzwänden ergibt.
Es wird darauf hingewiesen, daß die zuvor genannten
Bohrungen in an sich bekannter Weise auch mit der Hilfe
von sogenannten Erdraketen eingebracht werden können.
In denjenigen Fällen, in denen die genannten seitlichen
Schlitzwände bei großen Tiefen (größer 50 m) der
Kompositschicht nicht mehr eingebracht werden können,
ist es denkbar, die horizontale oder geneigte
Kompositschicht an ihrer Peripherie nach oben
umzulenken, so daß bis an die Geländeoberkante eine
Wanne hochgezogen werden kann (Fig. 4a). Dabei kann die
Kompositschicht als ganzes mit der Hilfe von drei Reihen
I, II, III von Bohrungen hochgezogen werden, wobei
jeweils eine Reihe der Deckschicht 201, eine Reihe der
Basischicht 202 und eine Reihe der Nachdichtschicht 203
zugeordnet sind. In jeder Reihe I, II, III sind die
Bohrungen entlang der Peripherie der Kompositschicht so
voneinander beabstandet, daß das unter Druck in eine
Bohrung eingebrachte thixotrope Material mit dem in die
benachbarte Bohrung jeweils eingebrachten Material
verfließen kann. Die Reihen I, II, III verlaufen etwa
parallel zueinander und sind entsprechend den Abständen
der Schichten der Kompositschicht voneinander beabstan
det. Die Bohrungen verlaufen unter einem vorgegebenen
Winkel schräg zur Kompositschicht, so daß die genannte
Wanne entsteht. Das Auspressen der thixotropen Materia
lien aus den Bohrungen erfolgt mit der Hilfe der bereits
beschriebenen Packertechnik, wobei nach oben abdichtende
Packer sukzessive in den Bohrungen bis zur Geländeober
kante versetzt werden.
Es ist auch denkbar, nur eine einzige Schicht der
Kompositschicht, vorzugsweise die untere Basisschicht
202, mit der Hilfe nur einer Bohrreihe oder zwei
Schichten der Kompositschicht mit der Hilfe von zwei
Bohrreihen in der zuvor beschriebenen Weise zur Bildung
einer Wanne hochzuziehen.
Gemäß Fig. 4b können in der im Zusammenhang mit der Fig.
4a beschriebenen Weise mit der Hilfe von V-förmig
zueinander eingebrachten Bohrreihen I′, II′, III′ und
I′′, II′′, III′′ V-förmig zueinander verlaufende
Kompositschichten zur wannenförmigen Abdichtung einer
Deponie D oder dergleichen erzeugt werden.
Claims (18)
1. Dichtsohle (2; 20) für die Untergrundabdich
tung eines bestimmten Geländebereiches (1), insbesondere
zur Basisabdichtung einer Deponie (12) oder
Bodenkontamination,
gekennzeichnet durch
einen Kompositaufbau, bestehend aus einer Basisschicht
(22; 220), einer darüber angeordneten Deckschicht (21;
210) und einer zwischen diesen Schichten (21, 22; 210,
220) angeordneten Nachdichtschicht (23; 230) aus jeweils
einem bestimmten thixotropen Material.
2. Dichtsohle nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Deckschicht (21; 210) und die Basis
schicht (22; 220) aus denselben oder unterschiedlichen
Materialien bestehen.
3. Dichtsohle nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Material der Nachdichtschicht (23,;
230) dem Material der Deckschicht (21; 210) und/oder dem
Material der Basisschicht (22; 220) entspricht oder ein
von diesem Material verschiedenes Material ist.
4. Dichtsohle nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß als thixotropes Material ein
mineralisches Material oder ein synthetisches organi
sches Material oder ein Gemisch aus einem mineralischen
und einem synthetischen organischen Material vorgesehen
ist.
5. Dichtsohle nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß als mineralisches Material ein Gemisch aus
Quarzsand und reaktionsträgen Tonen verwendet ist.
6. Dichtsohle nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Gemisch Binde- und/oder Flußmittel
enthält.
7. Dichtsohle nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Binde- und/oder Flußmittel Silikatgel
zugegeben ist.
8. Dichtsohle nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß als mineralisches Gemisch ein Gemisch aus
Bentonit, Zement und Wasser verwendet ist.
9. Dichtsohle nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Material ein Silikatgel verwendet ist.
10. Dichtsohle nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Material Silikatgel verwendet ist.
11. Verfahren zum Einziehen einer Dichtsohle (20)
nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in den Untergrund des
vorbestimmten Geländebereichs (1),
- - dadurch gekennzeichnet, daß von rasterförmig über den Geländebereich (1) ver teilten und in vorbestimmter Teufe (T) in den Untergrund eingebrachten Hochdruckinjektionssonden (5) aus jeweils das thixotrope Material der einzelnen Schichten (210, 230, 220) unter hohem Druck (P) horizontal in das die betreffende Hochdruckinjektionssonde (5) umgebende Erd reich derart injiziert wird, daß die aus jeweils benach barten Hochdruckinjektionssonden (5) in das umgebende Erdreich injizierten Dichtmaterialien bereichsweise nahtlos ineinander übergehen.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß von einer Hochdruckinjektionssonde (5)
zuerst die Dichtmaterialien der Deck- und Basisschicht
(210, 220) übereinander unter dem hohen Druck (P) in das
umgebende Erdreich injiziert werden, und daß zwischen
diese injizierten Materialien nachfolgend das Dichtmate
rial der Nachdichtschicht unter einem relativ zum hohen
Druck (P) höheren Druck (P 1) injiziert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß für jede vorbestimmte Hochdruckin
jektionssonde (5) eine Bohrung (4) bis zur vorbestimmten
Teufe (T) abgeteuft und in den unteren Endbereich die
ser Bohrung (4) die Hochdruckinjektionssonde (5) in Form
von zwei in einem bestimmten Abstand voneinander ange
ordneten Packern (52, 53) mit einem sie umgebenden, mit
Öffnungen versehenen Rohr (51) eingesetzt werden, daß
die Packer (52, 53) jeweils eine sich bei entsprechender
Druckbeaufschlagung in den Raum zwischen den Packern
(52, 53) öffnende Ventilklappe aufweisen, und daß nach
dichtem Einführen eines Hochdruckrohres in den Raum
durch den oberen Packer (52) das thixotrope Material
durch das Rohr (51) horizontal in das umgebende Erdreich
gepreßt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß sukzessive von Hochdruckin
jektionssonde (5) zu Hochdruckinjektionssonde (5) die
thixotropen Materialien der Kompositschicht in das
umgebende Erdreich injiziert werden, bis eine lücken
lose, flächenhafte Dichtsohle (20) entstanden ist, in
der die Deckschicht (210), die Nachdichtschicht (230)
und die Basisschicht (220) untereinander und von Schicht
zu Schicht in vertikaler und horizontaler Richtung
nahtlos ineinander übergehen.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die seitliche Abdichtung durch Schlitz
wände aus einem thixotropen Material gebildet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die in der Kompositschicht zurückbleiben
den Bohrlöcher mit einem unter Druck injizierten thixotropen
Material ausgefüllt werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß wenigstens eine Schicht (201, 202, 203)
der Kompositschicht an der Peripherie der Kompositschicht
durch eine schräg zur Kompositschicht entlang der Peripherie
derselben verlaufende Bohrreihe (I, II, III) zur Bildung einer
Wanne dadurch nach oben gezogen wird, daß in die Bohrungen der
Bohrreihe (I, II, III) unter Druck durch Injektionssonden, die
entlang den Bohrungen nach oben sukzessive versetzt werden,
thixotropes Material injiziert wird, und daß die Bohrungen der
Bohrreihen (I, II, III) in der Reihe so voneinander beabstandet
sind, daß das in benachbarten Bohrungen jeweils injizierte
Material ineinander verfließt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens zwei benachbarten Schichten der Kompositschicht
Bohrreihen zugeordnet sind, deren Abstand voneinander so be
messen ist, daß die mit der Hilfe der beiden Bohrreihen er
zeugten Schichten ineinander verfließen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893914685 DE3914685C2 (de) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | Verfahren zum Einziehen einer Dichtsohle für die Untergrundabdichtung eines Geländebereiches |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19893914685 DE3914685C2 (de) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | Verfahren zum Einziehen einer Dichtsohle für die Untergrundabdichtung eines Geländebereiches |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3914685A1 true DE3914685A1 (de) | 1990-11-08 |
DE3914685C2 DE3914685C2 (de) | 1994-12-01 |
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---|---|---|---|
DE19893914685 Expired - Fee Related DE3914685C2 (de) | 1989-05-03 | 1989-05-03 | Verfahren zum Einziehen einer Dichtsohle für die Untergrundabdichtung eines Geländebereiches |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3914685C2 (de) |
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- 1989-05-03 DE DE19893914685 patent/DE3914685C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE3914685C2 (de) | 1994-12-01 |
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