EP0185268A2 - Begehbare Sohlenkonstruktion für eine Abfalldeponie - Google Patents
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- EP0185268A2 EP0185268A2 EP85115508A EP85115508A EP0185268A2 EP 0185268 A2 EP0185268 A2 EP 0185268A2 EP 85115508 A EP85115508 A EP 85115508A EP 85115508 A EP85115508 A EP 85115508A EP 0185268 A2 EP0185268 A2 EP 0185268A2
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
- E02D29/16—Arrangement or construction of joints in foundation structures
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D27/00—Foundations as substructures
- E02D27/32—Foundations for special purposes
- E02D27/34—Foundations for sinking or earthquake territories
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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- E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
Definitions
- the invention relates to a walk-through sole construction for a landfill with which the load of the landfill body is released on supports and further on foundations and the subsurface and on which layers of sealing material, drainage material or protective material lie, which are connected to a drainage system for the leachate.
- the aim is to reliably collect and collect all sikker water, to be able to easily check the reliability of the sealing system at any time and to quickly identify and remedy damaged areas.
- Another aim is to be able to collect leakage water or leachate in the event of damage using a second system.
- Sealing with a cellar-like cavity is many times more expensive and complex than previously used seals, but it has the advantage of being able to visually check and secure the seals at any time in a simple manner.
- the landfill body rests on a concrete slab that has a basement.
- the basement is accessible.
- the concrete construction can be done in in-situ concrete or precast construction.
- the main sealing function is performed by a suspended plastic seal (similar to a suspended ceiling) that clings as closely as possible to the basement ceiling and has elastic properties.
- the platform top is divided into individual fields by raised field boundaries.
- the leachate is recorded field by field and analyzed for its nature.
- the present invention is based on the object to improve a walkable, controllable and repairable sole construction under a landfill so that it for a long time rooms is highly resilient and tight in the long term and can also adapt to the deformations of the surface without damage.
- the object is achieved in that the sole construction consists of individual support elements separated by joints with an upwardly convex or concave shape, the surface of which is inclined towards the supports which rest on supports arranged in a grid and which at the same time collect zones for the leachate form, which are connected to the cleaning system via the drainage system.
- the individual support elements transfer their loads to the supports arranged in a grid, which are based on the existing floor conditions, for example on simple block foundations.
- the shape of the support elements ensures that the leachate flows, without crossing a joint, over a short distance to the associated collecting zone, from where it is drained into corresponding drain lines to the cleaning system.
- the drainage system can be present several times in order to separate the seepage water from different zones according to its pollutant content and treat it separately.
- the leachate flowing out of the collecting zones can first run through a sight glass for visual control, which is equipped with a device for measuring the amount of leachate and a drain tap for taking samples. The leachate then flows through a flexible, reversible hose into a drain line of the corresponding leachate category.
- the support elements can be designed in detail according to claims 2 to 5.
- Cross vaults or folding structures are equivalent components.
- the upwardly convex supporting elements are designed as three-axis cross vaults or arch-like folding structures which are statically fixed on three supports, so that they can follow an uneven setting of their supports without constraint stresses.
- support elements that are concave upward are preferably given only one central support.
- Each support has two tasks to fulfill, according to claim 6, namely that it must on the one hand pass the bearing forces of the support elements onto the foundations and on the other hand it forms the collecting zone for the seepage water flowing off on the back of the support elements.
- the cavity in the hollow supports and immediately above the supporting elements is filled with a well-permeable material (sand, gravel, etc.) and well compressed.
- the shape of the vaults or the folding structures is designed in accordance with the support line, so that they are essentially only subjected to pressure and any bending stresses that may occur remain small.
- the support line is a standing half-ellipse.
- the support elements have closable openings through which lances which can be pushed up into the landfill body can be inserted. With the aid of these lances, measurements of parameters of the chemical, physical or biological processes taking place there can be carried out and substances can be added or extracted in the landfill body.
- the joints between the individual supporting elements according to claims 4 to 12 remain movable for the entire life of the sole structure or are closed or they decay as the movements subside can be designed to be closed from the start if the shape-changing capacity of the construction allows for this with regard to the expected shape changes of the subsurface and the load-bearing capacity and tightness of the construction remain guaranteed.
- Movable joints are only guided along a fall line so that no seepage water flows towards them, but only runs parallel to the joint.
- the capstone lying over the joint has the task of bridging the open joint and the loads in this area on the two neighboring supports transfer elements.
- This space can also be squeezed out watertight with a suitable mass, this mass being such that it can be removed from the inside and can be replaced with a new one at any time and as often as required.
- a further sealing layer inclined above the collecting zones for the leachate with an overlying drainage layer is arranged above the supporting elements and the layer of protective material as well as the layer of drainage material above it, which has downpipes with the collecting zones and the drainage system for the leachate are connected.
- FIG. 1 and 2 show a sole construction 1 with triangular cross vaults 18 via supports 20 or hollow supports 45 arranged in a triangular grid.
- FIG. 3 shows a triangular cross vault in a single axionometric view
- FIG. 4 shows an axionometric view of a section through the sole construction 1 with three-axis cross vaults 18 and a landfill body 2 arranged above it.
- FIGS. 1 to 4 show a triangular cross vault in a single axionometric view
- FIG. 4 shows an axionometric view of a section through the sole construction 1 with three-axis cross vaults 18 and a landfill body 2 arranged above it.
- the triangular cross vault 18 according to FIG. 3 is only one possible embodiment in embodiment 1 of the invention.
- a three-sided folding mechanism can also be used. Any person skilled in the art is able to replace cross vaults with appropriate folding mechanisms within the scope of the present invention.
- a walk-in basement 3 from which the joints, which will be explained in detail below, and the components of the drainage system can be checked and repaired.
- a three-axis cross vault 18 consists of three firmly connected vault parts with an outwardly facing surface 43.
- the upper Surface 43 of the three-axis cross vault 18 is designed in such a way that the leachate runs along water flow arrows 42.
- the individual supporting elements or three-axis cross vaults 18 are separated from one another by joints 51, 52 and 53, which are explained in more detail below.
- Each three-axis cross vault 18 rests on three supports 19.
- the supports 19 rest on supports 20 and 45, respectively.
- the supports 19 rest on the corresponding edge regions of supports 20 or hollow supports 45, as shown in FIGS. 1 and 4.
- the supports 20 and 45 as can be seen above all from FIG. 4, have hexagonal edge regions 21 for the supports 19. 1, 2, 3 and 4 it can be seen that the entire sole construction 1 of the waste landfill is made up of individual support elements 18 which are separated by joints and which are convex at the top. This results in collecting zones 44 for the leachate which are distributed over the sole construction and which, as can be seen in FIG.
- a lockable drain pipe 10 is connected directly to a lockable drain pipe 10 via a cavity 46 of the hollow support 45 or, in the case of solid supports 20.
- An opening for taking leachate water samples can also be connected to the sight glass 11.
- the changeable hose 12 is connected on the basis of the sample taken to the drain line 13 which is intended for the respective leachate.
- a sealing layer 63 with an overlying drainage layer 64 can be arranged above the layer 8 of drainage material.
- the landfill body 2 lies on the drainage layer 64.
- the sealing layer 63 and the drainage layer 64 are inclined. Downpipes 65 are arranged at the lowest point and lead to the lowest point of the collecting zone 44 or the hollow supports 45.
- the leachate is thus drained off in two ways: firstly via the downpipes 65 and secondly along the water flow arrows 42 over the surfaces 43 of the three-axis cross vault 18. It is essential that the majority of the leachate occurring is already on the surface of the sealing layer 63 via the Downpipes 65 is derived and thereby the aggressive leachate from the surfaces 43 of the three-axis cross vault 18 as far as possible. It can be seen from the figures that the water flow arrows 42 never cross one of the joints 51, 60, 61. This special feature of the sole construction 1 contributes significantly to its tightness.
- the load from the landfill body 2 is transferred via the three-axis cross vaults 18 and the supports 20 and 45 into foundations, in the exemplary embodiment shown block foundations 4, which derive the load into the subsurface 5.
- Fills of non-cohesive material 6 are provided between the block foundations 4. It is hereby achieved that although the weight of the landfill body 2 can cause strains due to the settlement depression, these stretches cannot then be reversed.
- lances 49 also show closable openings 48 through which lances 49 can be pushed up into the landfill body 2 from below.
- the lances 49 are connected to gas lines 50.
- Part of the lances 49 can also be used to measure 2 state variables in the landfill body, e.g. To carry out temperature, oxygen content etc. or to supply these substances and to control the physical, chemical or biological decomposition processes taking place in the landfill body 2 or to control them in a desired direction.
- the sealing layer 63 can be made of material that is inexpensive compared to the layer of protective material 9. This layer intercepts most of the leachate and the downpipes 65 fed. As a result, the expensive layer 9 of protective material can be protected and its service life can be increased.
- the supporting elements in general can be made from different building materials and according to different building methods.
- building materials come into consideration reinforced concrete, steel fiber concrete, cast steel, steel GVK "glass fiber reinforced plastic o and similar pressure-resistant and as resistant as possible to the polluted seepage waters.
- steel fiber concrete, cast steel, steel GVK glass fiber reinforced plastic o and similar pressure-resistant and as resistant as possible to the polluted seepage waters.
- Fig. 4 reveals capstones 62 over the joints explained in detail below, which in preferred exemplary embodiments are arranged over the joint area to be protected.
- FIG. 5 shows a top view of a sole construction 1 with four-axis cross vaults 23. These have supports 24 which rest on square edge regions 26 of supports 25. If the collecting zones for the leachate are connected directly to the drainage system 10, 11, 12, 13, the supports 25 can be designed as full supports. But they can also be designed as hollow supports.
- FIG. 6 shows the schematic plan view of six-axis cross vaults from which a sole construction 1 can be constructed with the interposition of joints 51, 60, 61.
- the six-axis cross vaults 28 have supports 29 which can rest on hexagonal edge regions 31 of supports 30.
- FIG. 9 schematically shows a top view of a sole construction 1 made of four-sided funnel-like support elements 33. They have supports 34 which rest on square edge regions 36 of central supports 35.
- the supports 35 can be designed as hollow supports or as solid supports if the collecting zones 44 are connected directly to the drainage system.
- FIG. 7 shows the schematic plan view of a sole construction 1 with hexagonal funnel-like support elements 38.
- the supports 39 rest on hexagonal edge areas of supports 40, which can be designed either as hollow supports or as solid supports.
- FIG. 8 shows an embodiment of a sole construction 1 consisting of individual four-sided funnel-like support elements 33 placed next to one another, which are supported by a single, centrally arranged support 35.
- the supports 34 of the four-sided funnel-like support elements 33 rest on square edge regions 36 of the supports 35.
- the upper sides of the support elements 33 are concave at the top, so that the leachate initially flows into the collecting zone 44 for the leachate within the funnel-like support element 33 and from there through the hollow support 45 Get support 35. They then flow into the cleaning system as already described with reference to FIGS. 1 and 4 .
- a support group of several supports can be designed and the collecting zone 44 can be connected directly to the drainage system.
- Movable joints between the individual support elements 18, 23, 28, 33 and 38 essentially prevent the formation of cracks in the sole structure 1 due to settlement differences of the individual supports 20, 45 in the case of an unfavorable subsurface 5. In such cases, the movable joints 51 remain permanent or until movable for subsidence subsidence.
- the originally movable joints can then be closed.
- Persistent i.e. Joints 61 which have already been closed from the start can be implemented if the changes in shape of the sole construction 1 are only very small as a result of the settlement and can therefore be absorbed by the material of the supporting elements without the risk of cracking.
- the cover block 62 which is U-shaped in cross section, covers the region of the joint 51 and lies with its two support surfaces on the mutually facing edges of the support elements 18, 23, 28, 33 and 38 .
- the resulting joint 47 simultaneously forms the outer sealing system 51.
- the inner sealing system 53 consists essentially of an elastically deformable seal 55 which is stretched between opposing wedge-shaped grooves 57 in the edges of the support elements 18, 23, 28, 33, 38.
- a clamping plate 56 is provided, which is fastened by means of screws in the manner shown in FIG. 10 between the opposite edges of the support elements.
- a freely drainable space 54 which can also be filled with a waterproof mass 48.
- a drain hose 59 is used to drain the leachate from this area of the outer seal.
- the waterproof material 48 can be made of PUR foam, for example, and if necessary removed or replaced at any later time and as often as desired with a new filling. If seepage water penetrates through the joints 4 r between the cover brick 62 and the edge areas of the supporting elements, this seepage water that has penetrated is discharged in a controlled manner through the drain hose 29 and fed to the drainage system 10, 11, 12, 13.
- FIG. 11 shows a further two-part sealing system for a permanently movable joint 51.
- the cover stone 62 lies on an outer sealing system 52, which consists of drain mats 66 resting on the supporting elements 18, 23, 28, 33, 38 and neoprene extending along the joint 51 -Profiles 67 exists.
- the freely drainable space 54 is closed off by an inner sealing system 53 with an elastically deformable seal 54 towards the walkable sole construction 1.
- the inner seal system 53 can be easily removed for inspection and repair of the outer seal system 52.
- the areas of the drainage mats 66 pointing towards the joint 51 are pressed with concrete, for example. If necessary, this pressing process can be repeated using the pressing tubes.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine begehbare Sohlenkonstruktion für eine Abfalldeponie mit der die Last des Deponiekörpers auf Stützen und weiter auf Fundamente und den Untergrund abgegeben wird und auf der Schichten aus Dichtungsmaterial, Dränmaterial bzw. Schutzmaterial liegen, welche mit einem Entwässerungssystem für das Sickerwasser in Verbindung stehen.
- In jüngster Zeit ist vorgeschlagen worden, eine mögliche Verunreinigung des Bodens und des Grundwassers unter Abfalldeponien dadurch zu verhindern, daß unterhalb der Deponie ein kellerartiger Hohlraum geschaffen wird.
- Mit einer solchen unterkellerten Deponie wird angestrebt, sämtliche Sikkerwässer zuverlässig aufzufangen und zu sammeln, das Dichtungssystem jederzeit auf einfache Weise auf seine Zuverlässigkeit überprüfen zu können und Schadstellen rasch zu erkennen und zu beheben. Weiter wird angestrebt, Leckwasser bzw. Sickerwasser im Schadensfall durch ein zweites System auffangen zu können.
- Die Abdichtung durch einen kellerartigen Hohlraum ist zwar gegenüber bisher eingesetzten Dichtungen um ein Vielfaches teurer und aufwendiger, man hat jedoch den Vorteil, jederzeit auf einfache Weise die Dichtungen optisch zu kontrollieren und zu sichern.
- In einem bekannten Ausführungsbeispiel ruht der Deponiekörper auf einer Betonplatte, die unterkellert ist. Der Kellerraum ist begehbar. Die Betonkonstruktion kann in Ortbeton oder Fertigteilbauweise erstellt werden. Die Hauptdichtungsfunktion wird von einer abgehängten Kunststoffdichtung (ähnlich einer abgehängten Decke) wahrgenommen, die sich so eng wie möglich an die Kellerdecke anschmiegt und elastische Eigenschaften hat.
- Die Plattformoberseite wird durch erhabene Feldbegrenzungen in Einzelfelder unterteilt. Die Sickerwässer werden feldweise erfaßt und auf ihre Beschaffenheit hin analysiert.
- Diese bekannten Vorschläge berücksichtigen nicht die großen Verformungen, denen eine solche Konstruktion unter den Auflasten aus dem Deponiekörper auf einen stets mehr oder weniger zusammendrückbaren Untergrund ausgesetzt ist. Die Folgen dieser Verformungen sind Zusatzspannungen und möglicherweise auch Risse in der Konstruktion, die den angestrebten Zweck wieder zunichte machen können. Im Hinblick auf diese als unvermeidlich erachteten Risse wird daher unterhalb der eigentlichen Betondecke die abgehängte wasserdichte Decke angeordnet und das Sickerwasser, das durch die Risse und Fugen der Konstruktion dringt, mit dieser Decke aufgefangen und abgeleitet.
- Hiermit kann das Problem der Abdichtung nicht gelöst werden, denn das mit unterschiedlichsten Schadstoffen belastete Sickerwasser würde, von den Rissen ausgehend, die Tragkonstruktion selbst angreifen und möglicherweise zerstören.
- Eine weitere Gefahr, die bei der bekannten Sohlenkonstruktion nicht erkannt und nicht entsprechend berücksichtigt worden ist, ergibt sich aus den grossen horizontalen Kräften, die beispielsweise im Falle eines Erdbebens auf die Konstruktion einwirken können.
- Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine begehbare, jederzeit kontrollierbare und reparaturfähige Sohlenkonstruktion unter einer Abfalldeponie so zu verbessern, daß sie für lange Zeiträume hochbelastbar und auf Dauer dicht ist und sich zudem den Verformungen des Untergrundes schadlos anpassen kann.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Sohlenkonstruktion aus einzelnen, durch Fugen voneinander getrennten Tragelementen mit nach oben konvexer oder konkaver Form besteht, deren Oberfläche zu den Auflagern hin geneigt sind, die auf im Raster angeordenten Stützen ruhen und welche zugleich Sammelzonen für das Sickerwasser bilden, die über das Entwässerungssystem mit der Reinigungsanlage verbunden sind.
- Die einzelnen, durch Fugen voneinander getrennten Tragelemente übertragen ihre Lasten auf die im Raster angeordneten Stützen, die entsprechend den vorhandenen Bodenverhältnissen gegründet sind, beispielsweise auf einfachen Blockfundamenten. Die Form der Tragelemente gewährleistet, daß das Sickerwasser, ohne eine Fuge zu kreuzen, auf kurzem Wege zu der zugehörigen Sammelzone fließt, von wo es in entsprechendeAbflußleitungenzur Reinigungsanlage abgeleitet wird. Das Entwässerungssystem kann mehrfach vorhanden sein, um das Sickerwasser aus verschiedenen Zonen entsprechend seinem Schadstoffgehalt zu trennen und separat behandeln zu können. Das aus den Sammelzonen abfließende Sickerwasser kann zunächst zur visuellen Kontrolle ein Schauglas durchlaufen, das mit einer Einrichtung zur Messung der Sickerwassermenge und einem Ablaufhahn zur Entnahme von Proben ausgestattet ist. Anschließend fließt das Sickerwasser dann über einen flexiblen, umsteckbaren Schlauch in eine Abflußleitung der entsprechenden Sickerwasserkategorie.
- Die Tragelemente können im einzelnen nach den Ansprüchen 2 bis 5 ausgebildet sein. Kreuzgewölbe oder Faltwerke sind dabei äquivalente Bauelemente.
- Vorzugsweise werden die nach oben konvexen Tragelemente als dreiachsige Kreuzgewölbe oder gewölbeartige Faltwerke ausgebildet, die auf drei Auflagern statisch bestimmt gelagert sind, so daß sie einer ungleichen Setzung ihrer Auflager ohne Zwängsspannungen folgen können. Nach oben konkave Tragelemente erhalten aus dem gleichen Grunde vorzugsweise nur eine zentrale Stütze.
- Jede Stütze hat gemäß Anspruch 6 zwei Aufgaben zu erfüllen, und zwar muß sie einerseits die Auflagekräfte der Tragelemente auf die Fundamente weiterleiten und andererseits bildet sie die Sammelzone für die auf dem Rücken der Tragelemente abfließenden Sickerwässer. Der Hohlraum in den Hohlstützen und unmittelbar über den Tragelementen wird mit einem gut durchlässigen Material (Sand, Kies, usw.) aufgefüllt und gut verdichtet. Die Form der Gewölbe bzw. der Faltwerke wird entsprechend der Stützlinie ausgebildet, so daß sie im wesentlichen nur auf Druck beansprucht werden und eventuell auftretende Biegebeanspruchungen klein bleiben.
- Da die Horizontalspannungen in der Überschüttung der Gewölbe stets kleiner sind als die zugehörigen Vertikalspannungen aus der Deponieauflast, istdie Stützlinie eine stehende Halb-Ellipse.
- Um einer Gefahr der Zerstörung der Sohlenkonstruktion durch schadstoffhaltige Sickerwasser vorzubeugen, werden die dem Sickerwasser ausgesetzten Oberflächen der Tragelemente und die Hohlräume gemäß Anspruch 7 behandelt.
- Nach Anspruch 8 weisen die Tragelemente verschließbare Öffnungen auf, durch welche in den Deponiekörper hochdrückbare Lanzen einführbar sind..Mit Hilfe dieser Lanzen können im Depbniekörper Messungen von Parametern der dort ablaufenden chemischen, physikalischen oder biologischen Prozesse vorgenommen und Stoffe zugeführt oder abgesaugt werden.
- Je nach der Verformbarkeit der gewählten Tragelemente bzw. des Baustoffes dieser Elemente und der zu erwartenden Formänderung des Baugrundes bleiben die Fugen zwischen den einzelnen Tragelementen gemäß der Ansprüche 4 bis 12 auf die gesamte Lebensdauer der Sohlenkonszruktion beweglich oder werden mit dem Abklingen der Bewegungen geschlossen oder sie können von Anfang an geschlossen ausgebildet werden, wenn das Formänderungsvermögen der Konstruktion im Hinblick auf die zu erwartenden Formänderungen des Untergrundes dies zuläßt und die Tragfähigkeit und Dichtigkeit der Konstruktion gewährleistet bleiben.
- Bewegliche Fugen werden nur entlang einer Fallinie geführt, so daß kein Sickerwasser auf sie zu, sondern nur parallel zur Fuge abfließt. Der über der Fuge liegende Deckstein hat die Aufgabe, die offene Fuge zu überbrükken und die Auflasten in diesem Bereich auf die beiden benachbarten Tragelemente zu übertragen. Zwischen dem äußeren, dem Deponiekörper zugewandten Dichtungssystem (Primärsystem) und dem gegen innen zu angeordneten inneren Dichtungssystem (Sekundärdichtung) befindet sich ein frei entwässerbarer Raum, aus dem eventuell eingedrungenes Sickerwasser kontrolliert abfließen kann. Im Falle einer Undichtigkeit des äußeren Dichtungssystems kann also das in diesen Raum eintretende Sickerwasser erfaßt und unschädlich abgeleitet werden. Dieser Raum kann aber auch mit einer geeigneten Masse wasserdicht ausgepreßt werden, wobei diese Masse so beschaffen ist, daß sie von innen wieder entfernt und jederzeit und beliebig oft wiederholbar durch eine neue ersetzt werden kann.
- Gemäß Anspruch 14 ist es von Vorteil, wenn über den Tragelementen und der Schicht aus Schutzmaterial sowie der darüberliegenden Schicht aus Dränmaterial eine weitere, über den Sammelzonen für das Sickerwasser geneigten Dichtungsschicht mit einer darüberliegenden Dränschicht angeordnet sind, die über Fallrohre mit den Sammelzonen und dem Entwässerungssystem für das Sickerwasser verbunden sind.
- Mit dieser vorgelagerten Dichtungsschicht kann die Hauptmenge des Sickerwassers auf dieselbe Weise über die Fallrohre den Sammelzonen zugeführt werden, ohne daß die Sickerwässer die Oberflächen der Tragelemente berühren. Nur eine kleine Sickerwassermenge, die die vorgelegte Dichtungsschicht durchdringt, fließt über die Oberflächen der Tragelemente. Dadurch wird die Beanspruchung der Dichtungsschicht auf der Oberfläche der Tragelemente verringert und damit gleichzeitig ihre Lebensdauer verlängert.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.
- Es zeigt:
- Fig. 1 einen Schnitt entlang der Linie F/1 der Fig. 2,
- Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf eine Sohlenkonstruktion gemäß Fig. 1,
- Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Tragelementes,
- Fig. 4 eine axionometrische Teilansicht einer Sohlenkonstruktion mit Tragelementen gemäß Fig. 3,
- Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf eine Sohlenkonstruktion mit viereckigen Tragelementen,
- Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf eine Sohlenkonstruktion mit sechseckigen Tragelementen,
- Fig. 7 eine schematischeDraufsichtauf eine Sohlenkonstruktion mit trichterartigen sechsseitigen Tragelementen,
- Fig. 8 eine axionometrische Ansicht mit vierseitigen trichterartigen Tragelementen,
- Fig. 9 eine schematische Draufsicht auf eine Sohlenkonstruktion mit trichterartigen vierseitigen Tragelementen,
- Fig. 10 der Schnitt durch eine bewegliche Fuge und
- Fig. 11 einen Schnitt durch eine andere Ausbildungsform einer beweglichen Fuge.
- Fig. 1 und 2 zeigen eine Sohlenkonstruktion 1 mit dreieckigen Kreuzgewölben 18 über in einem Dreieckraster angeordenten Stützen 20 bzw. Hohlstützen 45.
- Fig. 3 zeigt ein dreieckiges Kreuzgewölbe in axionometrischer Einzelansicht, wohingegen Fig. 4 eine axionometrische Ansicht eines Schnitts durch die Sohlenkonstruktion 1 mit dreiachsigen Kreuzgewölben 18 sowie einem darüber angeordneten Deponiekörper 2 zeigt. Bei der nachfolgenden Beschreibung des ersten Ausführungsbeispieles wird auf die Fig. 1 bis 4 Bezug genommen.
- Zunächst wird jedoch darauf hingewiesen, daß das dreieckige Kreuzgewölbe 18 gemäß Fig. 3 nur eine Ausführungsmöglichkeit im Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung ist. Anstelle des dreiachsigen Kreuzgewölbes 18 kann auch ein dreiseitiges Faltwerk eingesetzt werden. Jeder Fachmann ist imstande, im Rahmen der vorliegenden Erfindung Kreuzgewölbe durch entsprechende Faltwerke zu ersetzen.
- Unterhalb der dreiachsigen Kreuzgewölbe 18 liegt ein begehbarer Keller 3, von dem aus die nachfolgend im einzelnen noch erläuterten Fugen und die Bestandteile des Entwässerungssystems kontrolliert und repariert werden können.
- Ein dreiachsiges Kreuzgewölbe 18 besteht aus drei miteinander fest verbundenen Gewölbeteilen mit einer nach außen weisenden Oberfläche 43. Die Oberfläche 43 des dreiachsJges Kreuzgewelbes 18 ist so beschaffen, daß das Sickerwasser entlang oer Wasserlaufpfeile 42 abläuft.
- Die einzelnen Tragelemente bzw. dreiachsigenKreuzgewölbe 18 sind durch Fugen 51, 52 bzw. 53 voneinander getrennt, die weiter unten im einzelnen erläutert werden.
- Jedes dreiachsige Kreuzgewölbe 18 steht auf drei Auflagern 19. Hierbei liegen die Auflager 19 auf Stützen 20 bzw. 45 auf. Wenn für die Sohlenkonstruktion 1 dreiachsige Kreuzgewölbe 18 bzw. entsprechende Faltwerke eingesetzt werden, ruhen die Auflager 19 auf den entsprechenden Randbereichen von Stützen 20 bzw. Hohlstützen 45, wie sie in den Fig. 1 und 4 dargestellt sind. Die Stützen 20 bzw. 45 weisen, wie dieses vor allem die Fig. 4 erkennen läßt, sechseckige Randbereiche 21 für die Auflager 19 auf. Aus den Fig. 1, 2, 3 und 4 ist erkennbar, daß sich die gesamte Sohlenkonstruktion 1 der Abfalldeponie aus einzelnen, durch Fugen voneinander getrennten Tragelementen 18 aufbaut, die nach oben konvex ausgebildet sind. Hierdurch entstehen über die Sohlenkonstruktion verteilt Sammelzonen 44 für das Sickerwasser, die, wie Fig. 1 erkennen läßt, über einen Hohlraum 46 der Hohlstütze 45 oder auch - bei massiven Stützen 20 - direkt an ein absperrbares Abflußrohr 10 angeschlossen sind. Dieses mündet über ein Schauglas 11 in einen umsteckbaren Schlauch 12, der an eine der Abflußleitungen 13angeschlossen werden kann. Mit dem Schauglas 11 kann auch eine Öffnung zur Entnahme von Sickerwasserproben verbunden sein. Der umsteckbare Schlauch 12 wird aufgrund der entnommenen Probe an diejenige Abflußleitung 13 angeschlossen, die für das jeweilige Sickerwasser bestimmt ist.
- Fig. 1 und 4 lassen erkennen, daß auf der Sohlenkonstruktion 1,deren Oberfläche 43 mit einer Schicht aus Schutzmaterial 9 verkleidet ist, eine Schicht 8 aus Dränmaterial aufliegt, die von einer Trennschicht 7 abgeschlossen wird. Überhalb dieser Trennschicht 7 befindet sich der eigentliche Deponiekörper 2.
- Auf der linken Seite der Fig. 1 und in Fig. 4 ist weiter erkennbar, daß oberhalb der Schicht 8 aus Dränmaterial eine Dichtungsschicht 63 mit einer darüberliegenden Dränschicht 64 angeordent sein können. In bevorzugten Ausführungsbeispielen liegt der Deponiekörper 2 auf der Dränschicht 64. Die Dichtungsschicht 63 und die Dränschicht 64 sind geneigt. Am tiefsten Punkt sind Fallrohre 65 angeordnet, die auf den tiefsten Punkt der Sammelzone 44 bzw. der Hohlstützen 45 führen.
- Erfindungsgemäß wird sonach das Sickerwasser auf zweierlei Weise abgeleitet: Einmal über die Fallrohre 65 und zum anderen entlang der Wasserlaufpfeile 42 über die Oberflächen 43 der dreiachsigen Kreuzgewölbe 18. Hierbei ist wesentlich, daß die Hauptmenge des anfallenden Sickerwassers bereits auf der Oberfläche der Dichtungsschicht 63 über die Fallrohre 65 abgeleitet wird und dadurch die aggressiven Sickerwässer von den Oberflächen 43 der dreiachsigen Kreuzgewölbe 18 möglichst ferngehalten erden. Aus den Figuren ist erkennbar, daß die Wasserlaufpfeile 42 nie eine der Fugen 51, 60, 61 kreuzen. Diese Besonderheit der Sohlenkonstruktion 1 trägt maßgeblich zu ihrer Dichtigkeit bei.
- Die Belastung durch den Deponiekörper 2 wird über die dreiachsigen Kreuzgewölbe 18 und über die Stützen 20 bzw. 45 in Fundamente, im dargestellten Ausführungsbeispiel Blockfundamente 4 übergeleitet, welche die Belastung in den Untergrund 5 ableiten. Zwischen den Blockfundamenten 4 sind Schüttungen aus kohäsionslosem Material 6 vorgesehen. Hierdurch wird erreicht, daß sich durch das Gewicht der Deponiekörper 2 zwar Dehnungen infolge der Setzungsmulde ausbilden können, daß diese Dehnungen dann aber nicht wieder rückgängig gemacht werden können.
- Fig. 1 und 4 lassen weiterhin verschließbare Öffnungen 48 erkennen, durch welche von unten Lanzen 49 in den Deponiekörper 2 hochgedrückt werden können. Im dargestellten Ausführungsbeispiel -sind die Lanzen 49 an Gasleitungen 50 angeschlossen. Ein Teil der Lanzen 49 kann auch dazu benutzt werden, im Deponiekörper 2 Messungen von Zustandgrößen wie z.B. Temperatur, Sauerstoffgehalt etc. vorzunehmen bzw. diesem Stoffe zuzuführen und die im Deponiekörper 2 ablaufenden physikalischen, chemischen oder biologischen Zersetzungsprozesse zu kontrollieren bzw. in eine gewünschte Richtung zu steuern.
- Von Bedeutung ist, daß die Dichtungsschicht 63 aus gegenüber der Schicht aus Schutzmaterial 9 billigem Material hergestellt sein kann. Durch diese Schicht wird die Hauptmenge des Sickerwassers abgefangen und den Fallrohren 65 zugeführt. Hierdurch kann die teure Schicht 9 aus Schutzmaterial geschont und ihre Standzeit erhöht werden.
- Für den Fall, daß die Beschaffenheit des Untergrundes 5 einfache Blockfundamente 4 nicht zuläßt, können andere Gründungsarten, z.B. Pfahlgründungen o.dgl. ausgeführt werden.
- Bei einem sehr inhomogenen und nachgiebigen Untergrund könnte die Gefahr bestehen, daß bei einer Teilbelastung der Sohlenkonstruktion 1 die Stützenfundamente sich gegeneinander verschieben und dadurch Zwängungsspannungen in den Tragelementen ausgelöst werden. Da die unter der Deponie sich ausbildende Setzungsmulde zu einer geringen Vergrößerung des Stützenabstandes führen muß und diese Bewegung nicht behindert werden darf, werden, wie bereits erwähnt, die Zwischenräume zwischen den Blockfundamenten 4 mit kohäsionslosem Material 6, z.B. Rollkies ausgefüllt, das bei einem Auseinanderdriften der Fundamentblöcke selbsttätig nachsackt und verhindert, daß an der gleichen oder anderen Stelle die Fundamente zusammengeschoben werden. Die erfindungsgemäße Sohlenkonstruktion 1 kann sich daher nur dehnen, wie sie dies ja tun muß, um den Setzungen folgen zu können. Erfindungsgemäß wird jedoch,verhindert, daß sich die Sohlenkonstruktion an einer Stelle mehr als nötig dehnt und an einer anderen Stelle als Ausgleich dafür zusammenstaucht.
- Die Tragelemente ganz allgemein, so auch die dreiachsigen Kreuzgewölbe 18 und die Stützen 20 bzw. 45 können aus verschiedenen Baustoffen und nach verschiedenen Bauverfahren hergestellt werden. Als Baustoffe kommen in Betracht Stahlbeton, Stahlfaserbeton, Gußstahl, Stahl GVK "glasfaserverstarkter Kunststoff o und ähnliche druckfest und gegenüber den schadstoffbelasteten Sickerwässern möglichst widerstandsfähige Baustoffe. Bei der Betonbauweise sind sowohl Fertigteile als auch Ortbeton möglich. Teile aus Gußeisen oder Stahl können in Einzelteilen mit kleineren Abmessungen leicht transportiert werden und werden dann an Ort und Stelle zu größeren Einheiten zusammengeschraubt oder miteinander verschweißt. Fig. 4 läßt über den weiter unten im einzelnen erläuterten Fugen Decksteine 62 erkennen, die in bevorzugten Ausführungsbeispielen über den zu schützenden Fugenbereich angeordnet sind.
- Die Fig. 5, 6, 7 und 8 lassen schematisch weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung erkennen.
- Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf eine Sohlenkonstruktion 1 mit vierachsigen Kreuzgewölben 23. Diese weisen Auflager 24 auf, die auf viereckigen Randbereichen 26 von Stützen 25 ruhen. Die Stützen 25 können, wenn die Sammelzonen für das Sickerwasser direkt an das Entwässerungssystem 10, 11, 12, 13 angeschlossen ist, als Vollstützen ausgebildet sein. Sie können aber auch als Hohlstützen ausgeführt werden.
- Fig. 6 zeigt die schematische Draufsicht auf sechsachsige Kreuzgewölbe aus denen eine Sohlenkonstruktion 1 unter Zwischenfügung von Fugen 51, 60, 61 aufgebaut sein kann. Die sechsachsigen Kreuzgewölbe 28 weisen Auflager 29 auf, die auf sechseckigen Randbereichen 31 von Stützen 30 ruhen können.
- Sohlenkonstruktionen 1, die sich in Übereinstimmung mit den Schemazeichnungen in den Fig. 5 und 6 aufbauen, weisen im übrigen alle Merkmale auf, die in Verbindung mit den Fig. 1 bis 4 erläutert wurden. Auch bei Sohlenkonstruktionen 1 nach den Fig. 5 und 6 läuft das Wasser entlang der Wasserlaufpfeile 42 ab, ohne dabei eine Fuge zu kreuzen.
- Fig. 9 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Sohlenkonstruktion 1 aus vierseitigen trichterartigen Tragelementen 33. Sie weisen Auflager 34 auf, die auf viereckigen Randbereichen 36 von Zentralstützen 35 aufliegen. Die Stützen 35 können als Hohlstützen oder als Massivstützen ausgebildet sein, wenn die Sammelzonen 44 direkt an das Entwässerungssystem angeschlossen sind.
- Fig. 7 zeigt die schematische Draufsicht auf eine Sohlenkonstruktion 1 mit sechsseitigen trichterartigen Tragelementen 38. Die Auflager 39 liegen auf sechseckigen Randbereichen von Stützen 40 auf, die entweder als Hohlstützen oder als Massivstützen ausgebildet sein können.
- Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Sohlenkonstruktion 1 aus einzelnen nebeneinanoer gestellten vierseitigen trichterartigen Tragelementen 33, die von einer einzigen mittig angeordneten Stütze 35 getragen werden. Die Auflager 34 der vierseitigen trichterartigen Tragelemente 33 liegen auf viereckigen Randbereichen 36 der Stützen 35 auf. Die Oberseiten der Tragelemente 33 sind nach oben konkav ausgebildet, so daß die Sickerwässer zunächst in die Sammelzone 44 für das Sickerwasser innerhalb des trichterartigen Tragelementes 33 und daraus durch die als Hohlstütze 45 ausgebildete Stütze 35 gelangen. Sie fließen dann wie bereits anhand der Fig. 1 und 4 beschrieben, in die Reinigungsanlage ab. Bei großeren Abmessungen der Tragelemente 33 können auch anstelle einer einzigen mittig angeordneten Stütze 35 eine Stützengruppe von mehreren Stützen ausgeführt und die Sammelzone 44 direkt an das Entwässerungssystem angeschlossen werden.
- Bewegliche Fugen zwischen den einzelnen Tragelementen 18, 23, 28, 33 bzw. 38 verhindern im wesentlichen die Rißbildung der Sohlenkonstruktion 1 aufgrund von Setzungsunterschieden der einzelnen Stützen 20, 45 bei ungünstigem Untergrund 5. In derartigen Fällen bleiben die beweglichen Fugen 51 dauernd bzw. bis zum Abklingen der Setzungen beweglich.
- Ist dies geschehen, so können dann die ursprünglich beweglichen Fugen geschlossen werden. In diesem Falle liegt eine zeitlich begrenzt bewegliche Fuge 60 vor. Nach Abschluß der Setzung kann sie beispielsweise durch Verpressen, Verschrauben oder Verschweißen - entsprechend den Baustoffen der Tragelemente - endgültig geschlossen werden.
- Dauernd, d.h. bereits von Anfang an geschlossene Fugen 61 können ausgeführt werden, wenn die Formänderungen der Sohlenkonstruktion 1 infolge der Setzungen nur sehr klein sind und daher vom Werkstoff der Tragelemente ohne Gefahr einer Rißbildung aufgenommen werden können.
- Die Fig. 10 zeigt einen Schnitt durch eine dauernd bewegliche Fuge 51. Der im Querschnitt U-förmige Deckstein 62 überdeckt den Bereich der Fuge 51und liegt mit seinen beiden Auflageränoern auf den einander zugekehrten Kanten der Tragelemente 18, 23, 28, 33 bzs 38 auf. Die dadurch entstehende Fuge 47 bildet gleichzeitig das äußere Dichtungssystem 51.
- Das innere Dichtungssystem 53 besteht im wesentlichen aus einer elastisch verformbaren Dichtung 55, die zwischen einander gegenüberliegenden keilförmigen Nuten 57 in den Rändern der Tragelemente 18, 23, 28, 33, 38 ausgespannt ist. Hierzu ist eine Klemmplatte 56 vorgesehen, die mittels Schrauben in der in Fig. 10 dargestellten Weise zwischen den gegenüberliegenden Kanten der Tragelemente befestigt ist.
- Unterhalb des Decksteines 62 ist ein frei entwässerbarer Raum 54 vorgesehen, der auch mit einer wasserdichten Masse 48 ausgefüllt sein kann.
- Um das Sickerwasser aus diesem Bereich der äußeren Dichtung abzuführen, wird ein Dränschlauch 59 verwendet.
- Die wasserdichte Masse 48 kann beispielsweise aus PUR-Schaum bestehen und falls nötig wieder entfernt oder zu jedem späteren Zeitpunkt und auch beliebig oft durch eine neue Füllung ersetzt werden. Dringt Sickerwasser durch die Fugen 4 rzwischen dem Deckstein 62 und den Randbereichen der Tragelemente ein, so wird dieses eingedrungene Sickerwasser kontrolliert durch den Dränschlauch 29 abgeführt und dem Entwässerungssystem 10, 11, 12, 13 zugeführt.
- Fig. 11 zeigt ein weiteres zweiteiliges Dichtungssystem für eine dauernd bewegliche Fuge 51. Der Deckstein 62 liegt auf einem äußeren Dichtungssystem 52 auf, welches aus auf den Tragelementen 18, 23, 28, 33, 38 aufliegenden Dränmatten 66 und entlang der Fuge 51 verlaufenden Neoprene-Profilen 67 besteht. Der frei entwässerbare Raum 54 wird durch ein inneres Dichtungssystem 53 mit einer elastisch verformbaren Dichtung 54 zur begehbaren Sohlenkonstruktion 1 hin abgeschlossen. Das innere Dichtungssystem 53 kann zur Kontrolle und Reparatur des äußeren Dichtungssystems 52 leicht entfernt werden. Die zur Fuge 51 hinweisenden Bereiche der Dränmatten 66 sind beispielsweise mit Betonit verpreßt. Dieser Verpreßvorgang kann im Bedarfsfalle mittels der Verpreßröhrchen wiederholt werden.
-
- 1. Sohlenkonstruktion
- 2. Deponiekörper
- 3. Keller
- 4. Blockfundament
- 5. Untergrund
- 6. kohäsionsloses Material
- 7. Trennschicht
- 8. Schicht aus Dränmaterial
- 9. ein- oder mehrschichtige Dichtung aus Schutzmaterial
- 10. absperrbares Abflußrohr
- 11. Schauglas
- 12. umsteckbarer Schlauch
- 13. Abflußleitung
- 14.
- 15.
- 16.
- 17.
- 18. dreiachsiges Kreuzgewölbe
- 19. Auflager
- 20. Stütze
- 21. sechseckiger Randbereich
- 22.
- 23. vierachsiges Kreuzgewölbe
- 24. Auflager
- 25. Stütze
- 26. viereckiger Randbereich
- 27.
- 28. sechsachsiges Kreuzgewölbe
- 29. Auflager
- 30. Stütze
- 31. sechseckiger Randbereich
- 32.
- 33. vierseitiges trichterartiges Konstruktionstell
- 34. Auflager
- 35. Stütze
- 36. viereckiger Randbereich
- 37.
- 38. sechsseitiges trichterartiges Konstruktionsteil
- 39. Auflager
- 40. Stütze
- 41. sechseckiger Randbereich
- 42. Wasserlaufpfeil
- 43. Oberfläche
- 44. Sammelzone für das Sickerwasser
- 45. Hohlstütze
- 46. Hohlraum
- 47. Fuge zwischen Deckstein und Tragelement
- 48. verschließbare Öffnung
- 49. Lanze
- 50. Gasleitung
- 51. dauernd bewegliche Fuge
- 52. außeres Dichtungssystem
- 53. inneres Dichtungssystem
- 54. frei entwässerbarer Raum
- 55. elastisch verformbare Dichtung
- 56. Klemmplatte
- 57. keilförmige Nut
- 58. wasserdichte Masse
- 59. Dränschlauch
- 60. zeitlich begrenzt bewegliche Fuge
- 61. dauernd geschlossene Fuge
- 62. Deckstein
- 63. Dichtungsschicht
- 64. Dränschicht
- 65. Fallrohr
- 66. Dränmatte
- 67. Neoprene-Profil
- 68. Verpreßröhrchen
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