[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sanierung und/oder Strukturverbesserung
des Bodenbereiches unterhalb des Oberbaus eines Bahngleises, einer Fahrbahn oder innerhalb
eines Wasserschutzdammes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Für den Einsatz als Grabenaushubeinrichtung ist für das gattungsgemäße Verfahren
insbesondere eine solche nach DE 196 50 443 A1 bekannt.
[0003] Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, die Aufbereitung bzw. das Sanieren
des Bodenbereiches in einer Weise durchzuführen, die dem aufbereiteten bzw. sanierten
Bodenbereich ein Höchstmaß an Dauerstrukturfestigkeit verleiht.
[0004] Zu diesem Zweck sieht die Erfindung ein gattungsgemäßes Verfahren mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruchs 1 vor.
[0005] Die erfindungsgemäß verwendeten Drainagematten sind bereits für eine Verwendung bei
Gleis- und Bahnanlagen sowie für den Straßenbau vorgeschlagen und eingesetzt worden.
Diese Einsätze erfolgten jedoch nicht in der erfindungsgemäßen Weise.
[0006] Mit der oben als für den Einsatz bei den erfindungsgemäßen Verfahren als besonders
geeignet angegebenen, aus DE 196 50 443 A1 bekannten Bodenaushub- und Aufbereitungseinrichtung
erfolgt der Aushub, die Aufbereitung des Aushubes sowie dessen Wiederauffüllung folgendermaßen.
[0007] Eine nach dem Prinzip der Messerschildtechnik arbeitende, selbst fortschreitende
Grabenaushubeinrichtung mit einem Aufbau nach der vorgenannten DE 196 50 443 A1 wird
in den aufzubereitenden bzw. zu sanierenden Bodenbereich eingeführt. Die Eindringtiefe
kann bis zu 6 m bis 8 m reichen. Der in Fortschreitungsrichtung der Grabenaushubeinrichtung
vorne zwischen den seitlichen Messerschilden liegende und damit seitlich abgestützte
Grabenbereich wird mit beispielsweise der Hilfe eines Baggers, der insbesondere ein
Teleskoparmbagger sein kann, ausgehoben. Dabei gibt der Bagger das Aushubmaterial
direkt einer Bodenzerkleinerungseinrichtung, die ein Brecher sein kann, auf. Die Bodenzerkleinerungseinrichtung
ist Bestandteil einer auf die Grabenaushubeinrichtung aufgesetzten Aufbereitungseinrichtung.
Das in der Bodenzerkleinerungseinrichtung, bzw. dem Brecher, aufgebrochene Bodenmaterial
fällt in insbesondere homogenisiertem Zustand von diesem auf ein Förderband, das dieses
Material an das rückwärtige Ende der Grabenaushubeinrichtung fördert. Von dort aus
fällt es in einen offenen, seitlich von den rückwärtigen Messerschilden geschützten
Graben zur Wiederauffüllung. Das Förderband kann ein Plattenband sein. Das aufgefüllte
Bodenmaterial wird nach den bekannten Erdbaurichtlinien durch Planieren und Verdichten
vorschriftsmäßig eingebaut. Auf dem Weg von dem Brecher zu dem rückwärtigen Ende der
Grabenaushubeinrichtung können dem Bodenmaterial aus zu der Aufbereitungseinrichtung
gehörenden Behältern Zuschlagstoffe mit bodenverbessernden Eigenschaften zudosiert
werden. Das Einmischen der Zuschlagstoffe in das aufzubereitende Bodenmaterial kann
mit Hilfe eines am rückwärtigen Ende des Förderbandes vorgesehenen Mischers, der zweckmäßigerweise
eine Bodenfräse ist, erfolgen. Die Verteilung und Verdichtung des wiederaufgefüllten
Bodenmaterials kann dadurch erfolgen, daß es mit Hilfe eines beispielsweise Schwenkarm-Baggers
lagenweise auf eine schiefe Ebene verteilt wird, auf der es mit einem längs der schiefen
Ebene bewegten Verdichter verdichtet wird. Der Bagger stützt sich auf dem wiederaufgefüllten
Bodenmaterial ab und ist auf diesem längs der schiefen Ebene verfahrbar. Das Antriebsaggregat
des Baggers kann dazu verwendet werden, den Verdichter längs der schiefen Ebene zu
bewegen. Zu diesem Zweck ist der Verdichter fest mit dem Bagger verbindbar. Er ist
insbesondere ein Plattenverdichter, dessen Abstand gegenüber dem Antriebsaggregat
des Baggers veränderbar ist. Der Abstand ist klein, wenn der Löffel des Baggers arbeitet
und groß, wenn sich der Verdichter bei inaktivem Löffel im Einsatz befindet. In der
Regel ist von dem Bagger entweder der Löffel oder der Verdichter jeweils getrennt
im Einsatz. Während des Verdichtens ist es dann lediglich erforderlich, den Löffel
des Baggers aus dem Eingriffsbereich des Verdichters herauszuführen. Eine zweckmäßige
Neigung der schiefen Ebene liegt bei etwa 1:3 mit Bezug auf Höhe zu Länge.
[0008] Ein nachstehend noch näher beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in
der Zeichnung dargestellt.
[0009] Es zeigen
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf eine Grabenaushubeinrichtung mit einer in diese integrierten Aufbereitungseinrichtung,
- Fig. 2
- eine Ansicht der Einrichtungen nach Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Draufsicht auf eine schematische Wiedergabe der Einrichtungen nach Fig. 1 mit
an den Wänden und dem Boden des wiederaufgefüllten Grabens angebrachten Drainagematten,
- Fig. 4
- einen Schnitt durch den aufgefüllten Graben nach Linie IV-IV in Fig. 3,
- Fig. 5
- einen Schnitt durch einen aufgefüllten Graben, bei dem lediglich die Oberseite mit
einer Drainagematte abgedeckt ist.
[0010] Auf einen Messerschild-Verbau als selbsttätig fortschreitende Grabenaushubeinrichtung
1 ist eine Trageinrichtung 2 mit Aggregaten für eine mobile Aufbereitungseinrichtung
3 für ausgehobenes Bodenmaterial fest aufgesetzt. Die Aufbereitungseinrichtung 3 besteht
lotrecht unten aus einem in Fortschreitungsrichtung des Messerschild-Verbaus verlaufenden,
als Plattenband ausgebildetem Förderband 4. An dessen Förderanfang ist oberhalb ein
Zweiwellenbrecher 5 angeordnet. Zwischen dem Brecher 5 und dem Abgabeende des Förderbandes
4 sind zwei Behälter 6 für Zuschlagstoffe zur Aufgabe auf das sich auf dem Förderband
befindliche, aus dem Brecher 5 stammende Bodenmaterial vorgesehen. Die auf das Bodenmaterial
auf dem Förderband 4 aus den Behältern 6 aufgegebenen Zuschlagstoffe werden mit Hilfe
einer an dem Förderbandende angebrachten Bodenfräse 7 gleichmäßig in das Bodenmaterial
eingemischt. Aus der Bodenfräse 7 gelangt das aufbereitete Bodenmaterial von dem Ende
des Förderbandes 4 in den wiederaufzufüllenden Bereich des fortschreitenden Grabens.
Seitlich des Förderbandes sind Führungsbleche angebracht. Des weiteren sind in dem
Aufgabenbereich des Förderbandes 4 das aufgegebene Bodenmaterial verteilende und abstreifende
Verteilungsbleche (Schikanen) vorgesehen.
[0011] In dem wiederaufzufüllenden Grabenbereich wird das aufbereitete Bodenmaterial mit
Hilfe eines Schwenkarm-Baggers 8 gleichmäßig verteilt und lagemäßig auf eine schiefe
Ebene 9 gebracht. Die Neigung dieser schiefen Ebene 9 beträgt etwa 1:3, wobei 1 die
Höheneinheit und 3 die Längeneinheiten sind. Der Bagger 8 bewegt sich auf dem wiederaufgefüllten
Bodenmaterial, wobei er insbesondere längs der schiefen Ebene 9 verfahrbar ist. Verbunden
mit dem Antriebsaggregat des Baggers 9 ist ein Verdichter 10, der beispielsweise ein
üblicher Plattenverdichter, eine Schaffuß- oder Glattwalze oder ein Vibrator ist.
Die jeweilige Verdichterart richtet sich nach der gewünschten Struktur des wiederaufgefüllten
Bodenmaterials. Durch das Ankoppeln des Verdichters 10 an das Antriebsaggregat des
Baggers 8 kann ein eigenes Antriebsaggregat für den Verdichter 10 eingespart werden.
Der Verdichter 10 kann auf die gesamte Breite des in dem Graben zu verdichtenden Bodenmaterials
ausgelegt sein.
[0012] Der Bodenaushub am vorderen Ende der Grabenaushubeinrichtung 1 wird von einem Bagger
zwischen den seitlich abstützenden Messerschilden ausgehoben und direkt dem Brecher
zugeführt. Der betreffende in Fortschreitungsrichtung der Grabenaushubeinrichtung
an deren vorderen Ende arbeitende Bagger stützt sich auf dem Bodenmaterial außerhalb
des fortschreitenden Grabens ab.
[0013] Erfindungsgemäße Drainagematten 11 können als Bahnenmaterial von dem Inneren der
Grabenaushubeinrichtung aus Abrolleinrichtungen 16, 17 kontinuierlich mit dem Fortschreiten
der Grabenaushubeinrichtung 1 in den wiederaufzufüllenden Graben an den Seitenwänden
und dem Boden aufgebracht werden. Die Abrolleinrichtung 16 enthält das Bahnenmaterial
der Drainagematte 11 für eine Seitenwand und die Abrolleinrichtung 17 dasjenige für
den Boden des Grabens. Das Auffüllen des Grabens erfolgt in diesem Fall nach dem Einbringen
der Drainagematten 11 an den Grabenseitenwänden und/oder an dem Grabenboden.
[0014] Häufig reicht es bereits aus, lediglich eine der beiden Grabenseiten erfindungsgemäß
mit einer Drainagematte 11 zu versehen.
[0015] Entsprechend der Darstellung in Fig. 5 kann der aufgefüllte Graben auch an seiner
Oberseite mit einer Drainagematte 11 abgedeckt sein. Dabei kann es ausreichen, daß
lediglich auf der Oberseite des Grabens eine solche Drainagematte 11 vorgesehen ist,
während alle anderen Grabenseiten ohne Drainagematten 11 verbleiben. Möglich ist es
aber auch, den Graben an allen Seiten mit Drainagematten 11 zu versehen. Im Prinzip
ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, alle, oder lediglich einzelne
Grabenseiten mit einer Drainagematte 11 zu versehen.
[0016] Die Drainagematten 11 bestehen jeweils aus einem mittleren Traggerüst 12 mit einer
Vielzahl in der Mattenebene mit Abstand nebeneinander angeordneter Hohlsäulen 13,
die auf einer Seite mit einer Dichtfolie 14 und auf der anderen Seite mit einem durchlässigen
Flächenmaterial wie beispielsweise einem Vlies 15 oder Gewebe abgedeckt sind. Die
einzelnen Teile 13, 14, 15 der Drainagematten 11 stellen ein flexibles Verbundteil
dar. Ein solches Verbundteil kann im Sinne eines Geoverbundstoffes verstanden werden.
Sogenannte Geotextilien können alternativ zu den beschriebenen Drainagematten 11 erfindungsgemäße
Verwendung finden. Als Beispiel für Geoverbundstoffe seien hier unter der Marke Hydraway-Drän
bekannte Matten der Firma Monsanto erwähnt.
[0017] Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Gleisbau stellt der aufbereitete
bzw. sanierte Bodenbereich das Erdplanum dar, das teilweise oder rundum erfindungsgemäß
mit Drainagematten 11 umgeben sein kann.
[0018] Wird auf dem aufbereiteten Bereich des Erdplanums im Gleisbau eine Drainagematte
11 erfindungsgemäß aufgebracht, so liegt diese unterhalb des darauf aufzubringenden
Gleisschotters sowie gegebenenfalls einer filtrierend wirkenden Zwischenschicht. Eine
derart auf der Oberseite eines aufgefüllten Grabens aufgebrachte Drainagematte 11
ist mit ihrer durchlässigen Seite nach oben und ihrer undurchlässigen Seite nach unten
ausgerichtet. Dabei ist es zweckmäßig, an der Oberseite des Grabens, das heißt an
der Oberseite des Erdplanums im Gleisbau, in Grabenquerrichtung ein Gefälle vorzusehen.
[0019] Bei einem Aufbringen der Drainagematten 11 an den Seitenwänden des aufzufüllenden
Grabens weist die undurchlässige Seite der Drainagematte 11 zweckmäßigerweise zum
Grabeninneren.
[0020] Bei einer auf dem Boden des Grabens aufgebrachten Drainagematte kann deren Ausrichtung
mit Bezug auf die durchlässige und undurchlässige Seite unterschiedlich sein, je nach
dem, ob und welche anderen Bereiche des aufgefüllten Grabens mit Drainagematten 11
versehen bzw. abgedeckt sind.
[0021] In der Fig: 4 ist angedeutet, wie die Drainagematte 11 für eine Grabenseitenwand
sowie für den Grabenboden jeweils aus einem aufgerollten Zustand aus dem Inneren der
Grabenaushubeinrichtung 1 abgerollt werden kann.
[0022] Die Anordnung der Drainagematten 11 verhindert an der jeweiligen Fläche, an der sie
angebracht ist, ein Eindringen von Wasser aus einem außerhalb des aufbereiteten Materials
liegenden Außenbereiches. Hierdurch wird bei einfacher Herstellbarkeit durch das erfindungsgemäße
Herstellungsverfahren eine hohe Dauerstrukturfestigkeit des aufbereiteten bzw. sanierten
Bodenbereiches gewährleistet.
1. Verfahren zur Sanierung und/oder Strukturverbesserung des Bodenbereiches unterhalb
des Oberbaus eines Bahngleises, einer Fahrbahn oder innerhalb eines Wasserschutzdammes
mit einer schalungsfrei nach dem Prinzip der Messerschildtechnik arbeitenden, selbsttätig
fortschreitenden Grabenaushubeinrichtung, bei der an dem vorderen Ende Bodenmaterial
ausgehoben und an dem hinteren Ende aufbereitetes Bodenmaterial wiederaufgefüllt und
dabei gleichzeitig verdichtet wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest an einer der Seitenwände und/oder an dem Boden des ausgehobenen Grabens
vor dem Wiederauffüllen jeweils eine einseitig undurchlässige Drainagematte (11) als
Bahnenmaterial von der Grabenaushubeinrichtung (1) aus kontinuierlich mit dem Fortschreiten
dieser Einrichtung aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der an mindestens einer der beiden Seitenwände angebrachten Drainagematte
(11) die undurchlässige Seite dem Grabeninneren zugewandt ist.
3. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder dem gesamten Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die, beziehungsweise auch die Oberseite des aufgefüllten Grabens mit einer einseitig
undurchlässigen Drainagematte (11) abgedeckt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei der an der Oberseite des aufgefüllten Grabens aufgebrachten Drainagematte
(11) die undurchlässige Seite dem Grabeninneren zugewandt ist.
5. Drainagematte für die Verwendung bei einem Verfahren nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drainagematte (11) aufgebaut ist aus einem flexiblen Traggerüst (12) mit flexibel
miteinander verbundenen, starren Tragkörpern (13), das auf seiner einen Seite mit
einer dichten Folie (14) und auf seiner anderen Seite mit einem durchlässigen Flächenmaterial
wie einem Gewebe- oder Vliesmaterial (15) abgedeckt ist, wobei das Traggerüst (12)
für beide Abdeckmaterialien (14, 15) von außen eindrucksichere Auflagebereiche bietet.