DE4131391C2 - Oberflächenabdichtungssystem - Google Patents
OberflächenabdichtungssystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Oberflächenabdichtungssystem für
Abraumhalden und Deponien von Rückständen aller Art, nach
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
In der Industrie, speziell im Bergbau, fallen Rückstands
stoffe oft in solchen Mengen an, daß eine Aufhaldung erfor
derlich wird. Hierdurch können Halden mit Volumina von
mehreren Millionen Kubikmetern und bis zu mehr als 100 m
Höhe entstehen. Bedingt durch die Schütt-Technologie ergeben
sich zum Teil sehr steile Haldenböschungen. Da Bermen in
vielen Fällen nicht oder nur in großen Abständen angelegt
werden, weisen die Böschungen häufig ferner auch beträcht
liche Längen auf.
Da die Halden häufig aus auslaugbaren Stoffen bestehen,
können sich beispielsweise Trinkwasserprobleme durch starke
Versalzung von Grund- oder Oberflächenwasser ergeben.
Aus diesem Grund sind Oberflächenabdichtungssysteme ge
schaffen worden, die beispielsweise als Kombinationsdichtun
gen ausgebildet sein können. Ein dem Oberbegriff des An
spruches 1 entsprechendes aus den Zeitschriften "Müll und Abfall",
1989, Heft 8, S. 405 bis 414 bzw. "Bautechnik", 1987,
Nr. 2, S. 58 bis 63 bekanntes Oberflächenabdichtungs
system für Abraumhalden weist üblicherweise zwei Lagen auf.
Die erste Lage wird von einer Dichtungsbahn gebildet, die
auf der Böschung der Abraumhalde plaziert wird. Auf die
Dichtungsbahn wird eine zweite Lage in Form einer Krall- und
Drainagebahn aufgebracht. Mit diesem System können Abraum
halden allseitig abgedeckt werden. Hierbei erfüllt die
Dichtungsbahn vor allem die Funktion einer Abdichtung gegen
das Eindringen von Flüssigkeiten, während die Krall- und
Drainagebahn zum einen als Halteschicht für eine Deckschicht
dient, die in aller Regel begrünt wird, und zum anderen
überschüssiges Wasser, das von der Deckschicht bzw. deren
Bepflanzung nicht aufgenommen werden kann, ableitet.
Bisher wurden die Dichtungsbahnen in glatter oder leicht
oberflächenveränderter Ausführung hergestellt. Dies führt
bei der Verwendung glatter Bahnen in Böschungsbereichen je
nach Neigung und Reibungsbeiwerten zu Spannungsspitzen, die
eventuell über der Streckspannung des Grundmaterials liegen
und damit zu Rissen in der Dichtungsbahn führen können.
Ferner besteht bei bekannten Oberflächenabdichtungssystemen
vor allem bei extremen Neigungen ab 40° das Problem des Ab
rutschens aufgrund der auftretenden Schub- und Zugkräfte.
Da es bei einer Vielzahl von Halden aufgrund des Schüttver
haltens zu den erwähnten sehr steilen Böschungswinkeln
kommt, die häufig nicht, bzw. nur mit äußerst großem Auf
wand, in ihrer Steilheit vermindert werden können, besteht
ein großes Bedürfnis nach einem Oberflächenabdichtungs
system, das auch in den besagten Extremfällen angewendet
werden kann.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfin
dung, ein Oberflächenabdichtungssystem der im Oberbegriff
des Anspruches 1 angegebenen Art zu schaffen, das bei ver
gleichsweise geringem Aufwand für Aufbau und Montage auch
die Abdichtung von Halden mit extremen Böschungswinkeln von
40° und mehr ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des
Anspruches 1.
Durch das Vorsehen von Zugkraftverstärkungselementen wird
zunächst erreicht, daß die Dichtungsbahn keinen unzulässig
hohen Zugkräften ausgesetzt wird, die zu einem Versagen der
Dichtungsbahn, beispielsweise durch Reißen, führen könnten.
Vielmehr können die auftretenden zum Teil aufgrund der
Böschungsneigung nicht vermeidbaren hohen Zugkräfte sicher
über die Zugkraftverstärkungselemente aufgenommen und über
tragen werden, so daß die üblicherweise hohen Anforderungen
an die Standfestigkeit von Oberflächenabdichtungssystemen
mit dem erfindungsgemäßen System sicher erreicht werden
können.
Durch das Vorsehen von Krallelementen auf der zweiten Auf
lagefläche der Dichtungsbahn wird ferner eine sichere Ver
bindung zwischen der Dichtungsbahn und der Krall- und Drai
nagebahn erreicht, so daß mit dem erfindungsgemäßen Abdich
tungssystem ferner die hohen Anforderungen an die Stand
festigkeit bzgl. der Abrutschfestigkeit erfüllt werden
können.
Somit wird erreicht, daß weder die Krall- und Drainagebahn
noch die auf dieser aufgebrachte Deckschicht, üblicherweise
in Form einer begrünten Kulturschicht, abrutschen. Die Deck- oder
Kulturschicht besteht vorzugsweise aus Humus, Bentonit,
Bodenverbesserungen, einer Begrünung (üblicherweise in Form
eines Rasens) und Deckmulch.
Üblicherweise besteht die Dichtungsbahn aus einer Mehrzahl
von auf der Böschung zu verlegenden Einzelbahnen, die zur
Bildung der gesamten Dichtungsbahn miteinander dicht ver
schweißt werden. Zu den besonderen Vorteilen des erfindungs
gemäßen Oberflächenabdichtungssystems zählt zunächst, daß es
auch auf extrem steilen Böschungen von Abraumhalden oder
Rückstandsdeponien verlegt werden kann. Ferner weist das er
findungsgemäße Oberflächenabdichtungssystem eine hervor
ragende und auch auf Dauer sichere Funktionsfähigkeit und
Setzungsunempfindlichkeit auf. Es ist besonders robust in
Bezug auf die Beanspruchung beim Einbau und späteren Betrieb
der Abraumhalde oder Deponie und gewährleistet eine ord
nungsgemäße Sammlung und Ableitung des anfallenden Deponie-
wassers. Ferner ist das Oberflächenabdichtungs
system gemäß vorliegender Erfindung dauerhaft dicht, wobei
sowohl die Dichtigkeit des Werkstoffes als auch der Schweiß
stellen der Dichtungsbahnen gegeben ist. Ferner kann es
unter Anwendung sicherer Schweißtechniken auf rationelle und
relativ kostengünstige Art und Weise implementiert werden.
Als besonders vorteilhaft für die Oberflächenstruktur der
ersten Auflagefläche der Dichtungsbahn, die auf die Böschung
aufgelegt wird, hat sich ein engmaschiges Steg
gitter herausgestellt. Auf einer derartigen Oberflächen
struktur bilden sich keine bevorzugten Gleitrichtungen
zwischen der Dichtungsbahn und dem Boden der Böschung aus. Eine
bevorzugte Bemaßung stellt hierbei gemäß Anspruch 2 eine Steghöhe von 2 mm und ein
Stegraster von 50 mm dar. Die auftretenden Schub- und Zug
spannungen können somit durch die erhöhten Reibungswerte
wesentlich besser über die Bahnfläche verteilt werden. Um
erhöhte Kräfte aufnehmen zu können, weist die Dichtungsbahn
des erfindungsgemäßen Oberflächenabdichtungssystems
Zugkraftver
stärkungselemente in Form von Verstärkungsstegen auf, die im
Steggitter angeordnet sind und über die gesamte Länge der
Dichtungsbahn hangabwärts gerichtet verlaufen. Diese Ver
stärkungsstege sind flächig ausgebildet und weisen mithin
eine erheblich größere Breite auf, als die übrigen Stege des
Steggitters. Im Extremfall ist es möglich, Verstärkungsstege
vorzusehen, die in ihrer Breite dem Rasterabstand zwischen
den Einzelstegen des Steggitters entsprechen, in einem be
sonders bevorzugten Falle also 50 mm. Die Höhe der Verstär
kungsstege ist vorzugsweise gemäß Anspruch 3 gleich der Höhe der übrigen
Stege des Steggitters, liegt also bei einer besonders bevor
zugten Ausführungsform im Bereich von 2 mm. Im Rahmen der
Erfindung durchgeführte Untersuchungen haben ergeben, daß
sich die Dichtungsbahn mit einem Steggitter in der zuvor
beschriebenen Art und Weise vor allem beim Auftreten von
besonders hohen Kräften an extrem steilen Hängen sicher mit
dem Boden verkrallt, ohne daß es bei langen Standzeiten zum
Ausbröckeln von Bodenpartikeln aus den durch das Auflage
gitter verursachten Eindrückungen kommt.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen 4-15.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann die auf die
Böschung aufgelegte Auflagefläche der Dichtungsbahn auch mit
kegelförmigen Ausprägungen (Spikes) versehen werden, wobei
eine derartige Oberflächenstruktur nur dann angewendet wird,
wenn die Struktur des Bodens der jeweiligen Abraumhalde dies
ermöglicht. Besonders bevorzugte Abmessungen für derartige
Ausprägungen sind eine Höhe von 6 mm und ein Fußdurchmesser
von 5 mm, wobei ein Ausprägungsraster von 25·25 mm Vor
teile ergeben hat.
Eine grundsätzliche weitere Ausbildungsform der Oberflächen
struktur der auf die Böschung aufgelegten Auflagefläche be
steht in einer Kombination eines Steggitters mit kegel
förmigen Ausprägungen der zuvor beschriebenen Art und Weise.
In diesem Falle können die kegelförmigen Ausprägungen zwi
schen den Stegen in wählbarem Muster, je nach Bodenstruktur
und Böschungsart, angeordnet werden.
Um eine besonders gute Verbindung zwischen der Dichtungs
bahn und der Krall- und Drainagebahn erreichen zu können,
können die Krallelemente als kegelförmige Ausprägungen aus
gebildet sein, die wie zuvor im Zusammenhang mit der ersten
Auflagefläche beschrieben, beispielsweise in einem Raster
von 25·25 mm angeordnet werden können und eine Höhe sowie
einen Fußdurchmesser von 6 bzw. 5 mm aufweisen können.
Ein besonders bevorzugtes Material für die Dichtungsbahn
stellt PEHD (Polyäthylen Hoher Dichte) dar. Dieses Material
wird aus Niederdruck-Polyäthylen hergestellt. Die notwendige
UV-Beständigkeit wird durch die Beimischung von ca. 2% Ruß
in das Grundmaterial durch den Granulatprozenten erreicht.
Vorteilhafterweise bietet dieses Material hohe Flexibiliät,
Robustheit und hohe chemische Beständigkeit, so daß es die
besten Voraussetzungen für einen breiten Anwendungsbereich
hat. Zu den wichtigsten Vorteilen der PEHD-Dichtungsbahnen
zählen absolute Dichtheit gegen alle Flüssigkeiten, Reiß
festigkeit, hohe Reißdehnung, Flexibilität, sehr gute
Chemikalienbeständigkeit, Seewasserfestigkeit, Verschleiß
festigkeit, Weichmacherfreiheit, Beständigkeit gegen Mikro
organismen und aggressive Böden und Wässer, Verrottungsfrei
heit, Wurzelfestigkeit, Nagetierbeständigkeit, UV-Beständig
keit und ausgezeichnete Verschweißbarkeit. Ferner ist das
PEHD-Material mit Diffusionssperre auch CKW- und FCKW-dicht.
Es weist keine Quellung im Wasser auf, ist physiologisch un
bedenklich und trinkwassergeeignet.
Eine bevorzugte Dickenbemessung für die Dichtungsbahn stellt
2 mm dar. Jedoch sind auch höhere Dicken im Bereich zwischen
3 bis 5 mm je nach Anwendungsfall möglich.
Die Krall- und Drainagebahn kann bei einer besonders bevor
zugten Ausführungsform aus einer Drainmatte und einer Krall
matte bestehen, wobei die Drainmatte unmittelbar auf die
Dichtungsbahn aufgelegt wird, während die Krallmatte auf der
Drainmatte aufliegt. Die Drainmatte kann bevorzugterweise
ferner mit einem Verstärkungsgitter versehen werden. Ferner
ist es denkbar, zwischen der Dichtungsbahn und der Böschung
bei besonders kritischem Haldenmaterial, wie beispielsweise
radioaktiv strahlendem Material, eine zusätzliche Dämm
schicht, beispielsweise zur Abschirmung von radioaktiven
Strahlen vorzusehen. Grundsätzlich ist es auch möglich,
andersgeartete zusätzliche Lagen zur Kompensierung bzw. Ab
schirmung von besonders kritischen Haldenmaterial vorzu
sehen.
Bei besonders hohen Anforderungen an die Rutschfestigkeit,
also bei besonders steilen Böschungswinkeln oder bei kri
tischen Haldenmaterialien, kann zum Verhindern eines Ab
rutschens die Dichtung auf der Böschungskrone in einen
Graben eingebunden werden, wobei die zugfesteste Lage des
Dichtungssystems, vorzugsweise diejenige mit den Zugkraft
verstärkungselementen, die auftretenden Zugkräfte aufnimmt.
Müssen besonders hohe Zugkräfte aufgenommen werden, kann aus
Sicherheitsgründen vorzugsweise eine Vernagelung der Dich
tungsbahn vorgenommen werden, die mit Erdnägeln durchge
führt wird, die durch die Dichtungsbahn hindurch in das
Material der Halde eingeschlagen werden. Hierdurch ergibt
sich eine zusätzliche Fixierung. Um die Dichtigkeit zu
sichern, werden die Durchstichstellen nach dem Einschlagen
der Erdnägel abgedichtet, was durch Verschweißung der Durch
stichstellen, das Aufbringen von zusätzlichen Dichtlappen
oder einer überlappenden Verlegung der Dichtungsbahn er
reicht werden kann. Im letzteren Falle überlappen jeweils
die Endbereiche der Dichtungsbahn die Durchstichstellen.
Die Entwässerung der Oberflächenabdichtung realisieren die
Drainmatten. Sie leiten den Teil des anfallenden Nieder
schlags, der nicht verdunstet oder von der auf die Drain- und
Krallmatte aufgebrachten Kulturschicht verbraucht wird,
vorzugsweise in einem am Böschungsfuß installierten Ent
wässerungsgraben.
Es ist ferner möglich, die Krall- und Drainagebahn aus einer
kombinierten Krall- und Drainmatte aufzubauen. In beiden
Fällen der zuvor beschriebenen Ausbildung der Krall- und
Drainagebahn werden auf diese die besagte Kulturschicht auf
gebracht. Vorzugsweise wird durch das Aufbringen der Kultur
schicht eine Begrünung erreicht mit der die jeweils abge
deckte Halde in die Landschaft integriert werden kann. Des
weiteren wird der notwendige Schutz des PEHD-Materials vor
UV-Strahlung erreicht. Vorzugsweise wird für die Begrünung
eine Ansaat von Grassamen verwendet. Ein besonders bevorzug
tes Verfahren, das mit minimalem Arbeitsaufwand eine pflege
arme und beständige Grasnarbe ergibt, ist eine Rasenansaat
mittels Anspritzverfahren. Beim Anspritzverfahren erfolgt
vor Ort die Herstellung einer Mischung aus Grassamen, Wasser
und Beimengungen, wie Torfmull, humoser Sand und Dünge
mittel. Dieses Gemisch kann mittels Schlauchleitungen oder
einer Spritzkanone auf die Krallmatte aufgesprüht werden.
Ein der Mischung direkt zugesetztes oder nachträglich auf
gesprühtes Haftmittel verringert auch kurz nach dem Auf
tragen die Erosionsgefahr durch Niederschlag.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Oberflächenabdichtungssystemes weisen die
Zugkraftverstärkungselemente selber integrierte Verstär
kungselemente auf, die die Zugfestigkeit der Zugkraftver
stärkungselemente weiter erhöhen. Hierbei kann es sich um
Fasern besonders hoher Zugfestigkeit handeln, die in das
Material der Zugkraftverstärkungselemente integriert werden
können. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind
diese Fasern als Kevelar-Fasern ausgebildet. Diese zeichnen
sich durch besonders hohe Zugfestigkeit aus und können auf
problemlose Art und Weise im Material der Zugkraftverstär
kungselemente eingebettet und integriert werden. Aus dem
Verbund der Fasern und dem Material der Zugkraftverstär
kungselemente ergibt sich so ein besonders zugkraftresisten
ter Aufbau.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungs
beispielen anhand der Zeichnungen.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische stark vereinfachte Prinzipdar
stellung einer möglichen Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Oberflächenabdichtungssystems,
Fig. 2 eine Drauf- und Seitenansicht auf die Oberflächen
strukturen einer Dichtungsbahn des Oberflächen
abdichtungssystems gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine schematisch vereinfachte Darstellung einer
weiteren Ausführungsform des Oberflächenabdich
tungssystems,
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung einer
weiteren Ausführungsform des Oberflächenabdich
tungssystems,
Fig. 5 eine den Fig. 3 und 4 entsprechende Darstellung
einer weiteren Ausführungsform des Oberflächenab
dichtungssystems und
Fig. 6 eine schematisch vereinfachte Darstellung der
Böschungskrone einer Halde, die mit einer der zuvor
genannten Ausführungsformen des Oberflächenabdich
tungssystems gemäß vorliegender Erfindung abgedeckt
werden kann.
In Fig. 1 ist eine schematisch stark vereinfachte Prinzip
darstellung eines erfindungsgemäßen Oberflächenabdichtungs
systems 1 wiedergegeben. Das Oberflächenabdichtungssystem 1
ist im Beispielsfalle auf einer Abraumhalde 2 mit extrem
starkem Neigungswinkel ihrer Böschung 3 angeordnet. Der
Neigungswinkel kann bis zu 40° und mehr betragen.
Das Oberflächenabdichtungssystem 1 weist zunächst eine
Dichtungsbahn 4 auf, die in im Fig. 1 dargestellten Montage
zustand auf der Böschung 3 der Abraumhalde 2 angeordnet ist.
Ferner verdeutlicht Fig. 1, daß im Montagezustand auf der
Dichtungsbahn eine Krall- und Drainagebahn 5 angeordnet ist,
die auf der Dichtungsbahn 4 aufliegt und auf der eine Deck
schicht 6 angeordnet ist. Die Deckschicht 6 kann Humus,
Bentonit, Bodenverbesserer, eine Begrünung, vorzugsweise in
Form eines Rasens, und Deckmulch umfassen.
Die in Fig. 1 dargestellte Prinzipskizze verdeutlicht die
Lagen des erfindungsgemäßen Oberflächenabdichtungssystemes 1,
die zumindestens auf die Abraumhalde 2 aufgebracht
werden, also die Dichtungsbahn 4 und die Krall- und
Drainagebahn 5. Da es sich bei der Abraumhalde 2 um eine
Halde mit einer Böschung extremen Neigungswinkels handelt,
ist die Dichtungsbahn 4 mit einer speziellen Oberflächen
struktur an ihren beiden Auflageflächen 8 und 9 versehen,
wobei die Auflagefläche 8 nachfolgend als erste Auflage
fläche bezeichnet, die der Böschung 3 zugewandt ist, während
die Auflagefläche 9 die zweite Auflagefläche darstellt, die
der Krall- und Drainagebahn 5 zugewandt ist, so wie sich
dies aus Fig. 1 ergibt. Die Oberflächenstrukturen der Auf
lageflächen 8 und 9 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf
Fig. 2 beschrieben.
Aus dem rechten Teil der Fig. 2, der eine Schnittansicht der
Dichtungsbahn 4 darstellt, sind die Auflageflächen 8 und 9
ersichtlich. Der linke Teil der Fig. 2 stellt die Auflage
fläche 8 in Draufsicht dar.
Demgemäß weist die erste Auflagefläche 8 eine Oberflächen
struktur 10 auf, die im Beispielsfalle als Steggitter aus
gebildet ist. Das Steggitter weist eine Mehrzahl von im
rechten Winkel zueinander verlaufenden Stegen 11 (in Fig. 2
horizontale Stege) und 12 (in Fig. 2 vertikale Stege) auf.
Die in Fig. 2 ersichtlichen Bemaßungen A verdeutlichen das
Stegraster, das bei einer besonders bevorzugten Ausführungs
form jeweils das Maß A = 50 mm aufweist. Das im rechten Teil
der Fig. 2 sichtbare Maß B verdeutlicht die Gesamtdicke der
Dichtungsbahn 4, die vorzugsweise 4 mm betragen kann, wobei
die Steghöhe vorzugsweise 2 mm beträgt.
Fig. 2 verdeutlicht ferner, daß die Oberflächenstruktur 10
der ersten Auflagefläche 8 mit Zugkraftverstärkungselementen
versehen ist, von denen in Fig. 2 ein Zugkraftverstärkungs
element 13 sichtbar ist. Das Zugkraftverstärkungselement 13
stellt bei der dargestellten Ausführungsform einen Ver
stärkungssteg dar, dessen Breite, wie die linke Darstellung
der Figur verdeutlicht, geringer ist, als der Abstand
zwischen zwei parallel zueinander verlaufenden Einzelstegen
12. Die Höhe der Verstärkungsstege 13, die über die gesamte
Länge der Dichtungsbahn 4 verlaufen, entspricht derjenigen
der Einzelstege 11 und 12, wie es aus der Schnittdarstellung
der Fig. 2 ersichtlich ist. Die Verstärkungsstege 13 sind
derart im Gitter der Dichtungsbahn 4 angeordnet, daß sie in
im Fig. 1 dargestellten Montagezustand hangabwärts ver
laufen, so daß sie die hangabwärts gerichteten Kräfte
aufnehmen können.
Die zweite Auflagefläche 9 weist, wie die Schnittdarstellung
der Fig. 2 verdeutlicht, Krallelemente auf, die alle gleich
ausgebildet sind, so daß im nachfolgenden nur auf das Krall
element 14 Bezug genommen wird. Das Krallelement 14 ist als
eine kegelförmige Ausprägung bzw. Spike ausgebildet, der
vorzugsweise eine Höhe C von 6 mm aufweist, während sein
Fußdurchmesser D bevorzugterweise 5 mm beträgt. Das aus der
Schnittdarstellung der Fig. 2 ersichtliche Raster E beträgt
bevorzugterweise 25 mm.
Die Krallelemente 14 dienen dazu, die Krall- und Drainbahn 5
in im Fig. 1 dargestellten Montagezustand sicher auf der
Dichtungsbahn 4 zu halten, was insbesondere bei extremen
Böschungsneigungen große Bedeutung hat. Die Krallelemente
greifen hierzu in die Krall- und Drainagebahn 5 ein, deren
Struktur zur Erreichung eines sicheren Verbundes entsprech
end ausgelegt ist. Beispielsweise können mineralische Krall-
und Drainagebahnen vorgesehen sein, die überdies mit einem
in den Figuren nicht näher dargestellten Verstärkungsgitter
versehen sein können. Grundsätzlich ist es möglich, fein-
oder grobkörnige Krall- und Drainagebahnen vorzusehen, die
beispielsweise eine aus Sand oder Kies bestehende Krall- und
Drainschicht aufweisen, die zudem noch mit einem als Schutz
flies dienenden Filtervlies versehen sein kann.
Die sich aus dem linken Teil der Fig. 2 ergebende Oberflächenstruktur 15
der zweiten Auflagefläche 9, die aus der
Mehrzahl der Krallelemente 14 besteht (im linken Teil der
Fig. 2 mit Kreuzen und zwei Kreisen symbolisiert) kann vor
zugsweise in dem aus Fig. 2 ersichtlichen Raster von 25 mm
vorgesehen sein.
In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungs
gemäßen Oberflächenabdichtungssystems 1 dargestellt, bei dem
alle mit Fig. 1 übereinstimmenden Merkmale mit den gleichen
Bezugsziffern versehen sind.
Zu den Besonderheiten des in Fig. 3 dargestellten Ober
flächenabdichtungssystemes 1 zählt das zusätzliche Vorsehen
von Sicherungselementen, die im Beispielsfalle in Form von
Erdnägeln ausgebildet sind, von denen in Fig. 3 repräsenta
tiv ein Erdnagel 16 dargestellt ist. Der Erdnagel 16 durch
dringt im Montagezustand die Dichtungsbahn 4 und greift in
den Boden der Böschung 3 ein. Um die entstandene Durchstich
stelle abzudichten, ist die Ausführungsform gemäß Fig. 3 mit
einem Dichtlappen 17 versehen, der aus dem gleichen
Material, vorzugsweise PEHD, wie die Dichtungsbahn 4
besteht. Der Dichtlappen 17 übergreift den Erdnagel 16 und
die Durchstichstelle in der Dichtungsbahn 4, wie dies aus
der vergrößerten Detaildarstellung in Fig. 3 am besten er
sichtlich ist. Zur Fixierung kann der Dichtlappen 17 bei
spielsweise verschweißt werden. Die Fig. 3 verdeutlicht
ferner, daß im Bereich des Dichtlappens 17 die im Beispiels
falle aus einer Drainmatte 18 und einer Krallmatte 19 be
stehende Krall- und Drainagebahn 5 unterbrochen ist, wobei
aufgrund des zweilagigen Aufbaues nur die Drainmatte 18
unterbrochen ist. Ferner verdeutlicht Fig. 3, daß diese Aus
führungsform des erfindungsgemäßen Oberflächenabdichtungs
systemes 1 zur zusätzlichen Lagesicherung an ihrem im Kro
nenbereich der Halde befindlichen Ende in einem Einbinde
graben 20 ausläuft. Dieser Einbindegraben 20 kann mit
Material 21 gefüllt werden, so daß das im Kronenbereich
angeordnete Ende des Oberflächenabdichtungssystemes 1 zu
sätzlich gehalten ist.
In Fig. 4 ist eine dritte Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Oberflächenabdichtungssystems 1 dargestellt, das
weitgehend der Ausführungsform gemäß Fig. 3 entspricht. Auch
hier wurden alle bereits beschriebenen Merkmale mit den
gleichen Bezugsziffern versehen.
Der Hauptunterschied zwischen den Ausführungsformen gemäß
Fig. 3 und Fig. 4 besteht in der Abdichtung der Durchstich
stelle des Erdnagels 16 durch die Dichtungsbahn 4. Diese
wird bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4, wie die ver
größerte Detaildarstellung verdeutlicht, durch ein Über
lappen des jeweils hangabwärts gerichteten Endes der Dich
tungsbahn 4 und der Krall- und Drainagebahn 5 erreicht. Es
wird somit eine dachpfannenähnliche Anordnung geschaffen,
die eine sichere Abdichtung der Durchstichstelle ermöglicht.
Die hangabwärts gerichteten Enden 22 und 23 der Dichtungs
bahn 4 bzw. der Krall- und Drainagebahn 5 (die im Gegensatz
zur Ausführungsform gemäß Fig. 3 einlagig ausgebildet ist)
können zur zusätzlichen Sicherung an der darunterliegenden
Schicht auf geeignete Art und Weise fixiert werden.
Fig. 5 stellt ein Oberflächenabdichtungssystem 1 dar, das in
seinem Detailaufbau entsprechend den Ausbildungen der Fig. 1
bis 4 ausgebildet sein kann. Fig. 5 soll verdeutlichen, daß
es auch möglich ist, eine Böschung in mehrere Hangabschnitte
24 und 25 zu unterteilen, wobei zwischen den Hangabschnitten
im Beispielsfalle ein flacherer Zwischenabschnitt 26 ange
ordnet ist, der einen Einbindegraben 27 aufweist und ein
Gefälle von ungefähr 3% hat.
Am Haldenfuß ist bei der in Fig. 5 dargestellten Ausfüh
rungsform ein Randgraben 28 vorgesehen, der beispielsweise
abfließendes Sickerwasser auffangen und ableiten kann. Die
einzelnen Hangabschnitte 24 und 25 können mit einem Ober
flächenabdichtungssystem 1 versehen sein, wie es zuvor im
Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4 beschrieben wurde.
In Fig. 6 ist in einer Prinzipskizze eine Möglichkeit zur
Entwässerung im Kronenbereich einer Halde 2 dargestellt.
Hierbei werden die Flanken der satteldachförmigen Struktur
unter einem Gefälle von 3% durch Drainmatten entwässert. In
den Tieflagen sind Drainagerohre 29 bis 31 mit Querschnitten
von vorzugsweise 25 bis 30 cm vorgesehen, die die Abführung
des Wassers bewerkstelligen. Das Wasser wird an den End
bereichen in einem in Fig. 6 nicht näher dargestellten
Graben gesammelt und durch ein ebenfalls nicht dargestelltes
Hauptabflußrohr in den Randgraben (siehe Fig. 5) am
Böschungsfuß abgeführt.
Das erfindungsgemäße Oberflächenabdichtungssystem 1 ermög
licht aufgrund der spezifischen Gestaltung der Oberflächen
strukturen der Dichtungsbahn 4 eine Anordnung auch auf
Halden mit extremen Böschungswinkeln, wobei zum einen das
Abrutschen sicher verhindert werden kann und zum anderen
auch extrem hohe Zugkräfte sicher aufgenommen und
weitergeleitet werden können.
Claims (15)
1. Oberflächenabdichtungssystem (1) für Abraumhalden (2) und
Deponien von Rückständen aller Art, die in Hügelform
geschüttet werden, das zumindest folgende Lagen
aufweist:
- - eine Dichtungsbahn (4), die auf der Böschung (3) der Abraumhalde (2) plazierbar ist, und deren der Böschung (3) zugewandte und abgewandte erste bzw. zweite Auflagenflächen (8, 9) jeweils mit einer Oberflächenstruktur (10 bzw. 15) versehen sind, und
- - eine Krall- und Drainagebahn (5), die auf der der Böschung (3) abgewandten zweiten Auflagefläche (9) der
Dichtungsbahn (4) aufliegt und auf der eine Deckschicht
(6) plazierbar ist,
dadurch gekennzeichnet, - - daß die der Böschung (3) zugewandte Oberflächenstruktur (10) der ersten Auflagefläche (8) der Dichtungsbahn (4) als vorzugsweise engmaschiges Steggitter ausgebildet ist und im eingebauten Zustand böschungsabwärts gerichtete Zugkraftverstärkungselemente aufweist, die als im Steggitter angeordnete über die gesamte Bahnlänge der Dichtungsbahn (4) verlaufende Verstärkungsstege (13) ausgebildet sind, deren Breite ein vielfaches der Breite der Stege (11, 12) des Steggitters beträgt und
- - daß die zweite Auflagefläche (9) eine Oberflächenstruk tur (15) in Form von Krallelementen (14) aufweist, die im eingebauten Zustand in die Krall- und Drainagebahn (5) eingreifen.
2. Oberflächenabdichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stege (11, 12) des Steggitters
ca. 2 mm hoch und in einem vorzugsweise rechtwinkligen
Raster (A) von ca. 50 mm angeordnet sind.
3. Oberflächenabdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Verstär
kungsstege (13) gleich der Höhe der Stege (11, 12) des
Steggitters ist.
4. Oberflächenabdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenstruktur
der ersten Auflagefläche (8) zwischen den Stegen
(11, 12) des Steggitters angeordnete kegelförmige Ausprägungen
aufweist, die in einem Raster von vorzugsweise 25·25 mm
angeordnet sind.
5. Oberflächenabdichtungssystem nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ausprägungen eine Höhe von 6 mm
und einen Fußdurchmesser von 5 mm aufweisen.
6. Oberflächenabdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Krallelemente
(14) als kegelförmige Ausprägungen ausgebildet sind.
7. Oberflächenabdichtungssystem nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Krallelemente (14) in einem
Raster von vorzugsweise 25·25 mm angeordnet sind und
eine Höhe von 6 mm sowie einen Fußdurchmesser von 5 mm
aufweisen.
8. Oberflächenabdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbahn (4)
aus PEHD-Material besteht.
9. Oberflächenabdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der
Dichtungsbahn (4) 2 mm beträgt.
10. Oberflächenabdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Krall- und Drainage
bahn (5) mit einem Verstärkungsgitter versehen
ist.
11. Oberflächenabdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbahn
(4) mit Erdnägeln (16) zusätzlich fixierbar ist.
12. Oberflächenabdichtungssystem nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Durchstichstellen der Erdnägel
(16) durch die Dichtungsbahn (4) abgedichtet sind.
13. Oberflächenabdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Krall- und
Drainagebahn (5) aus einer Drainmatte (18) und einer
daraufliegenden Krallmatte (19) aufgebaut ist.
14. Oberflächenabdichtungssystem nach einem der Ansprüche 1
bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsstege
(13) durch Fasern hoher Zugfestigkeit verstärkt
sind, die in das Material der Verstärkungsstege (13)
eingebettet sind.
15. Oberflächenabdichtungssystem nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fasern Kevelar-Fasern sind.
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