| Dokumentenidentifikation |
DE102005062819A1 28.06.2007 |
| Titel |
Spritzbeton-Schachtausbau |
| Anmelder |
ECOSOIL Süd GmbH, 89073 Ulm, DE |
| Erfinder |
Eickhoff, Stephan, 45357 Essen, DE; Meid, Edgar, 56651 Galenberg, DE |
| Vertreter |
Schneiders & Behrendt Rechts- und Patentanwälte, 44787 Bochum |
| DE-Anmeldedatum |
27.12.2005 |
| DE-Aktenzeichen |
102005062819 |
| Offenlegungstag |
28.06.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
28.06.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
E21D 1/04(2006.01)A, F, I, 20051227, B, H, DE
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| Zusammenfassung |
Die Erfindung betrifft einen Spritzbeton-Schachtausbau, insbesondere für die Sicherung von Schächten in Mülldeponien. Um einen solchen Spritzbeton-Schachtausbau in Längsrichtung des Schachtes nachgiebig auszugestalten, ohne den Einbau zu erschweren, schlägt die Erfindung vor, dass die Schachtwand von axial beabstandeten steifen Spritzbetonringen (4) abgestützt wird, zwischen denen nachgiebige Wandabdeckungen (5) angeordnet sind. Dabei sind die Spritzbetonringe (4) unmittelbar auf das umliegende Material aufgebracht. Die nachgiebigen Wandabdeckungen (5), bestehend aus Netz- oder Gittermatten aus Geotextil, sind jeweils in den Spritzbeton der axial angrenzenden Spritzbetonringe (4) eingebettet.
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft einen Spritzbeton-Schachtausbau, insbesondere
für die Sicherung von Schächten in Mülldeponien.
Nach dem Stande der Technik (vgl. DE
103 24 637 B3) ist es bekannt, Schächte in Mülldeponien oder
ähnlichen Materialanhäufungen mit einer dicken Schicht Spritzbeton auszukleiden.
Dabei wird so vorgegangen, dass zunächst ein verstärkter Schachtkragen
mit gegenüber dem unteren Schachtabschnitt vergrößertem lichtem Durchmesser
hergestellt und mit Spritzbeton ausgekleidet wird. Danach wird der untere Schachtabschnitt
bis zur vorgesehenen Endteufe mittels eines Brunnengreifers abgeteuft, wobei die
Schachtwand zunächst unverbaut bleibt und einen Durchmesser hat, der gleich
oder geringfügig kleiner als der endgültige untere Schachtdurchmesser
zuzüglich Wandstärke der Auskleidung ist. Dieser noch nicht ausgebaute
Schacht hat aufgrund der normalen Konsistenz von Müll zunächst eine ausreichende
eigene Standfestigkeit.
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird die Wandung des unteren
Schachtabschnittes mit einem Schneidrohr begradigt und vergleichmäßigt.
Dabei entspricht der Außendurchmesser des Schneidrohres dem Durchmesser des
unteren Schachtabschnittes zuzüglich Wandstärke der Auskleidung.
In einem abschließenden Verfahrensschritt wird der untere Schachtabschnitt
von oben nach unten fortschreitend mit Spritzbeton ausgekeidet. Dabei werden die
Betonierungsarbeiten von einer Arbeitsplattform her vorgenommen, die in dem Schacht
langsam von oben nach unten abgesenkt wird. Auf diese Weise finden die Betonierungsarbeiten
immer unter ausreichendem Schutz durch den schnell aushärtenden Spritzbeton
statt.
Der so hergestellte Spritzbeton-Schachtausbau hat insbesondere den
Vorteil, dass er außerordentlich schnell eingebracht werden kann und einen
innigen Verbund mit dem umliegenden Müllmaterial hat. Das hat den Vorteil,
dass der so hergestellte Spritzbeton-Schachtausbau eine große Standfestigkeit
hat. Der innige Verbund mit dem umliegenden Müllmaterial hat jedoch den Nachteil,
dass der Schachtausbau in Mitleidenschaft gezogen werden kann, wenn die Mülldeponie
sich im Laufe der Zeit setzt und das Müllmaterial in der Umgebung des Schachtes
diese Setzbewegungen mitmacht. In diesem Fall besteht die Gefahr, dass die steife
Schachtröhre den Setzvorgang behindert und selbst in Mitleidenschaft gezogen
wird. Schäden sind insbesondere im Bereich des Schachtfundamentes zu erwarten,
wo sich die durch die Setzbewegungen verursachten Kräfte summieren.
Zur Anpassung an die geschilderten Setzbewegungen sieht die
DE 38 23 121 C2 einen Schachtausbau
vor, der aus einer Vielzahl von steifen Rohrschüssen zusammen gesetzt ist,
die axial gegeneinander beweglich sind, wobei zwischen den einzelnen Rohrschüssen
axial nachgiebige Abstandhalter angeordnet sind. Ein ähnlich nachgiebiger Schachtausbau
ist aus DE 36 21 686 C2 bekannt,
welcher unter anderem vorsieht, die zwischen die teleskopartig ineinander greifenden
Rohrschüsse Hydraulikzylinder einzusetzen, die die axiale Länge des Schachtausbaus
den Setzbewegungen anpassen können. Schließlich ist aus der
DE 196 40 985 A1 bekannt, zwischen
einem über die axiale Länge insgesamt steif ausgebildeten Schachtausbau
und dem umgebenden Deponiekörper eine Zwischenschicht anzuordnen, die in Längsrichtung
des Schachtes nachgiebig ist.
Alle die bekannten Lösungen haben den Nachteil, dass sie einen
außerordentlich hohen baulichen Aufwand erfordern und dementsprechend langwierige
Einbauarbeiten erfordern.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen auf einfache Weise einbringbaren
Spritzbeton-Schachtausbau zu schaffen, der die unvermeidbaren Setzbewegungen mitmachen
kann, ohne zerstört zu werden und ohne die Sicherungsfunktion zu verlieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Spritzbeton-Schachtausbau
vor, der sich dadurch kennzeichnet, dass die Schachtwand von axial beabstandeten,
steifen Spritzbetonringen abgestützt wird, zwischen denen nachgiebige Wandabdeckungen
angeordnet sind.
Ein derart ausgebildeter Schachtausbau ist in bekannter Weise im Bereich
der steifen Spritzbetonringe stabil. In den Bereichen zwischen den Spritzbetonringen
ist dieser Schachtausbau hingegegen nachgiebig. Infolgedessen lässt sich die
derart ausgebaute Schachtröhre ohne nennenswerten Durchmesserverlust in axialer
Richtung wie ein Balg zusammendrücken. Die im Bereich zwischen den starren
Spritzbetonringen auftretenden, radial nach innen gerichteten Kräfte werden
weitestgehend von dem Müllmaterial selbst aufgenommen, welches gewöhnlich
einen starken inneren Zusammenhalt hat. Im Übrigen verhindern die nachgiebigen
Wandabschnitte ein Eindringen und Hereinbrechen von Material in den offenen Schachtquerschnitt.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, dass der Spritzbeton der Spritzbetonringe unmittelbar mit dem umliegenden Material
verbunden ist. Hierdurch kommt es zu einer starken Verzahnung zwischen den Spritzbetonringen
und dem umliegenden Material, so dass diese Spritzbetonringe etwaige
Setzbewegungen der Deponie ohne weiteres mitmachen. Das mit den Spritzbetonringen
verzahnte Material setzt das umliegende Material zwischen den Spritzbetonringen
unter eine axiale Druckspannung, die den inneren Zusammenhalt dieses Materials verstärkt
und daran hindert, in den offenen Schachtquerschnitt vorzudringen.
Um dem Spritzbeton einen stärkeren inneren Zusammenhalt und eine
ausreichende Zugfestigkeit zu geben, ist er in bekannter Weise durch Stahl- oder
Kunststofffasern verstärkt.
Die nachgiebigen Wandabdeckungen sind zweckmäßig in den
Spritzbeton der axial angrenzenden Spritzbetonringe eingebettet. Hierdurch erhalten
die nachgiebigen Wandabdeckungen eine stabile Verankerung in den Spritzbetonringen.
Zugleich wird dafür gesorgt, dass zwischen den Wandabdeckungen und Spritzbetonringen
keine Lücken entstehen können.
Die nachgiebigen Wandelemente sind zweckmäßig als Netz-
oder Gittermatten ausgebildet. Solche Netz- oder Gittermatten sind nachgiebig, luft-
und wasserdurchlässig und belassen die Möglichkeit, das umliegende Material
unter Beobachtung zu halten.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die nachgiebigen Wandabdeckungen
aus einem dauerfesten Geotextil bestehen. Solche Geotextilien sind verrottungsfest,
korrosionssicher und darüber hinaus außerordentlich anpassungsfähig.
Aus gegebenem Anlass kann es notwendig sein, die nachgiebigen Wandelemente
durch axial und/oder in Umfangsrichtung verlaufende Metalldrähte zu verstärken.
Ein besonderer Vorteil des nachgiebigen Schachtausbaus gemäß
der Erfindung liegt darin, dass sein Einbaus außerordentlich einfach ist und
dementsprechend mit den nachfolgend geschilderten Verfahrensschritten schnell vonstatten
geht.
Zunächst wird beginnend von oben von einer in den Schacht eingehängten
Arbeitsbühne aus auf die unverbaute Schachtwand ein erster Spritzbetonring
aufgebracht. Dabei wird in den unteren Rand dieses ersten Spritzbetonringes der
obere Rand der sich anschließenden Wandabdeckung eingebettet. Anschließend
wird mit axialem Abstand von dem ersten Spritzbetonring der nächste tiefergelegene
Spritzbetonring auf die unverbaute Schachtwand aufgebracht, wobei zugleich in den
oberen Rand dieses Spritzbetonringes der untere Rand der vorangehenden nachgiebigen
Wandabdeckung und in den unteren Rand dieses Spritzbetonringes der obere Rand der
nächsten sich anschließenden nachgiebigen Wandabdeckung eingebettet wird.
Entsprechend wird beim Einbringen der nachfolgenden Spritzbetonringe verfahren,
bis die Schachtsohle erreicht ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 schematisch – perspektivisch einen Längsschnitt
durch einen noch unverbauten Deponieschacht vor Einbau des Schachtausbaus gemäß
der Erfindung;
2 den Deponieschacht gemäß 1
nach Einbau von fünf Spritzbetonringen und fünf nachgiebigen Wandabdeckungen;
3 den Deponieschacht gemäß 1
fertig ausgebaut.
In 1 ist der Deponiekörper einer
Mülldeponie mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. In diesem Deponiekörper
1 ist ein in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 2 bezeichneter
Schacht gebracht. Der Schacht 2 weist am oberen Ende eine kragenförmige
Schacht-Kopfsicherung 3 auf, die vorzugsweise aus ausgehärtetem Spritzbeton
besteht, aber auch anders hergestellt sein kann, z. B. aus einem oder mehreren vorgefertigten
Teilen aus Beton oder Stahl.
Durch die Öffnung der Schacht-Kopfsicherung 3 hindurch
ist der untere Schachtabschnitt mittels eines Brunnengreifers und eines begradigenden
Schneidrohres abgeteuft worden, wie z. B. in der DE
103 24 637 B3 im einzelnen beschrieben ist. In diesen unteren Schachtabschnitt,
der in 1 noch unverbaut ist, wird nachfolgend der Schachtausbau
gemäß der Erfindung wie folgt eingebaut:
Der Schachtausbau gemäß der Erfindung besteht aus mehreren, axial voneinander
beabstandeten, steifen Betonringen 4, zwischen denen nachgiebige Wandabdeckungen
5 angeordnet sind.
Die Spritzbetonringe 4 werden von einer in den Schacht
2 von oben eingehängten Arbeitsbühne aus unmittelbar auf die
unverbaute Schachtwand aufgebracht, d. h. direkt auf das umgebende Müllmaterial.
Der Spritzbeton ist zweckmäßig mit Stahlfasern oder Kunststofffasern vermischt,
um eine höhere Zugfestigkeit der daraus hergestellten Spritzbetonringe
4 zu erreichen.
Die zwischen den Spritzbetonringen 4 angeordneten nachgiebigen
Wandabdeckungen bestehen aus Netz- oder Gittermatten aus einem dauerfesten Geotextil.
Sie können ggfls. zusätzlich durch in Umfangsrichtung oder achsparallel
verlaufende Stäbe verstärkt sein. Die Wandabdeckungen 5 sind
zu ihrer Befestigung oben und unten in die angrenzenden Spritzbetonringe
4 eingebettet und haben insoweit einen ausgezeichneten Halt.
Die axialen Längen der Spritzbetonringe 4 einerseits
und der zwischenliegenden nachgiebigen Wandabdeckungen 5 andererseits werden
den in der fraglichen Deponie herrschenden Verhältnissen angepaßt. Beispielsweise
können die axialen Längen der Spritzbetonringe 4 einerseits und
der nachgiebigen Wandabdeckungen 5 andererseits einheitlich 1,5 m betragen.
Diese Größen können allerdings auch anders aufeinander abgestimmt
werden, je nach dem, welche Gehbewegungen im Laufe der Zeit zu erwarten sind.
Das Einbringen der Spritzbetonringe 4 und der nachgiebigen
Wandabdeckungen 5 erfolgt aufeinanderfolgend von oben nach unten. Die einzelnen
Verfahrensschritte sind folgende:
- 1. Beginnend von oben wird von einer in den Schacht eingehängten Arbeitsbühne
aus auf die unverbaute Schachtwand ein erster Spritzbetonring 4 aufgebracht.
- 2. In den unteren Rand dieses ersten Spritzbetonringes 4 wird der obere
Rand der sich anschließenden nachgiebigen Wandabdeckung 5 eingebettet.
- 3. Sodann wird mit axialem Abstand vom ersten Spritzbetonring 4 der
nächste tiefer gelegene Spritzbetonring 4 auf die unverbaute Schachtwand
aufgebracht, wobei zugleich in den oberen Rand dieses Spritzbetonringes
4 der untere Rand der vorangehenden nachgiebigen Wandabdichtung
5 und in den unteren Rand dieses Spritzbetonringes 4 der obere
Rand der nächsten sich anschließenden nachgiebigen Wandabdeckung
5 eingebettet wird. Auf diese Weise werden aufeinanderfolgend abwechselnd
die Spritzbetonringe 4 und die nachgiebigen Wandabdeckungen 5
eingebaut, bis die Schachtsohle erreicht ist. Dieser Zustand ist in 3
dargestellt.
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| Anspruch[de] |
Spritzbeton-Schachtausbau, insbesondere für die Sicherung von Schächten
in Mülldeponien, dadurch gekennzeichnet, dass die Schachtwand von axial
beabstandeten, steifen Spritzbetonringen (4) abgestützt wird, zwischen
denen nachgiebige Wandabdeckungen (5) angeordnet sind.
Spritzbeton-Schachtausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Spritzbeton der Spritzbetonring (4) unmittelbar mit dem umliegenden
Material verbunden ist.
Spritzbeton-Schachtausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Spritzbeton der Spritzbetonringe (4) durch Stahl- oder Kunststofffasern
verstärkt ist.
Spritzbeton-Schachtausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die nachgiebigen Wandabdeckungen (5) in den Spritzbeton der axial angrenzenden
Spritzbetonringe (4) eingebettet sind.
Spritzbeton-Schachtausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die nachgiebigen Wandabdeckungen (5) als Netz- oder Gittermatten ausgebildet
sind.
Spritzbeton-Schachtausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die nachgiebigen Wandabdeckungen (5) aus einem dauerfesten Geotextil bestehen.
Spritzbeton-Schachtausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die nachgiebigen Wandabschnitte (5) durch in Umfangsrichtung und/oder achsparallel
verlaufende Metallstäbe verstärkt sind.
Verfahren zum Einbringen eines Spritzbeton-Schachtausbaus gemäß
Anspruch 1 in einen noch unverbauten Schacht, dadurch gekennzeichnet, dass beginnend
von oben von einer in den Schacht eingehängten Arbeitsbühne aus auf die
unverbaute Schachtwand ein erster Betonring (4) aufgebracht wird,
– dass in den unteren Rand dieses ersten Spritzbetonringes (4) der
obere Rand der sich anschließenden Wandabdeckung (5) eingebettet wird,
– und dass sodann mit axialem Abstand vom vorangehenden Spritzbetonring der
nächste tiefergelegene Spritzbetonring (4) auf die unverbaute Schachtwand
aufgebracht wird, wobei zugleich in den oberen Rand dieses Spritzbetonringes (4)
der untere Rand der vorangehenden nachgiebigen Wandabdeckung (5) und in
den unteren Rand dieses Spritzbetonringes (4) der obere Rand der nächsten,
sich anschließenden nachgiebigen Wandabdeckung (5) eingebettet wird.
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