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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
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.

Beschreibung[de]

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.


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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