Bituminöse Kerndichtung für Erdbauwerke sowie Verfahren zu ihrer Herstellung

Abstract

 Bituminöse Kerndichtung, bei dem die Kerndichtung (11) in ihrer ganzen Dicke aus Asphaltbetonfertigteilen (18) hergestellt wird, die an ihren Lagerfugen (40) und ihren Stoßfugen (28) durch Verkleben oder Verschmelzen zu einer flüssigkeitsdichten Wand miteinander verbunden werden. Jedes Fertigteil (18) besteht aus einer flüssigkeitsdichten Mittelschicht (19) und seitlich anschließenden, Hohlräume enthaltenden Übergangsschichten (21 und 22), die mit der Mittelschicht (19) aus einem Stück bestehen und als Filterschicht (22) oder injizierbare, zusätzliche Dichtungsschicht (21) dienen können. Die Kerndichtung eignet sich besonders für die Herstellung dichter Erdbauwerke kleineren Ausmaßes und in abgelegenen Gebieten, wo der Einsatz von komplizierten Spezialmaschinen zur Fertigung einer Asphaltinnendichtung unwirtschaftlich ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine bituminöse Kerndichtung für Erdbauwerke, wie Staudämme, Kanäle, Deiche, Deponie­umschließungen od.dgl. und hat auch ein Verfahren und ein Fertigteil zu ihrer Herstellung zum Gegenstand.

[0002] Bituminöse Kerndichtungen werden in erster Linie zur Ab­dichtung von Erddämmen für Talsperren eingesetzt, aber auch als Innendichtung für Deiche, Kanaldämme und Um­schließungswälle für Mülldeponien verwendet. Sie werden bei der Herstellung von Wasserstaubauwerken mit Spezial­geräten an Ort und Stelle hergestellt, wobei das heiße Asphaltmischgut gleichzeitig mit einem Übergangs- oder Filtermaterial lagenweise eingebaut und verdichtet wird.

[0003] Der Einsatz der Spezialgeräte und die Aufbereitung und Zufuhr des bituminösen Mischgutes, das heiß eingebaut wird und dicht an die vorhergehende Lage anschließen muß, ist sehr aufwendig und erfordert hohe Investitionen für die erforderlichen Geräte. Die benötigten Asphaltmischanlagen dürfen nur nach komplizierten Genehmigungsverfahren und mit beschwerlichen Auflagen für den Umweltschutz an Ort und Stelle in Betrieb genommen werden. Für den Einbau der Kerndichtung benötigen die hierfür erforderlichen Kern­einbaugeräte beidseits der Kerndichtungswand breite Auf­ standsflächen für ihre Fahrwerke, so daß breite Übergangs­zonen aus teurem Filtermaterial eingebaut werden müssen, die nur aus Gründen eines genügend stabilen Fahrweges für die Fertiger breiter als für den Dammbau erforderlich aus­fallen. Oft ist es auch bei schwer zugänglichen Baustellen, z.B. im Hochgebirge, sehr schwierig, Spezialeinbaugeräte, Mischanlage und Mischgut zur Baustelle zu transportieren.

[0004] Der Einbau einer bituminösen Innendichtung aus einem an Ort und Stelle aufbereiteten bituminösen Dichtungsmaterial hat ferner den Nachteil, daß das bituminöse Dichtungs­material beim Einfüllen seitlich in die Übergangsschichten eindringt, so daß mehr hohlraumarm zusammengesetztes bitu­minöses Dichtungsmaterial erforderlich ist, als dies rech­nerisch notwendig wäre. Außerdem behindern die Unbilden der Witterung den heißen Einbau des Kerndichtungsmaterials.

[0005] Eine Qualitätsüberwachung der eingebauten Dichtungsschicht kann nur durch nachträgliche, stichprobenartige Entnahme von Probekernen durchgeführt werden, die labormäßig unter­sucht werden müssen. Dies erfordert jeweils eine Unter­brechung des Arbeitsfortschrittes, da die Probenkerne nur aus vollständig erkaltetem Material entnommen werden dürfen.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kerndichtung so auszu­bilden und herzustellen, daß sie mit geringem Aufwand an Zeit und Kosten auch bei kleineren Erdbauwerken und in schwer zugänglichem Gelände rasch und kostengünstig her­gestellt werden kann.

[0007] Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch eine Kerndichtung gelöst, die in ihrer ganzen Dicke aus Asphaltbeton-Fertig­teilen besteht, die an ihren Lagerfugen und Stoßfugen zu einer flüssigkeitsdichten Wand kraftschlüssig miteinander verbunden sind.

[0008] Für den Aufbau einer solchen Kerndichtung sind keine kompli­zierten Einbaugeräte erforderlich, da die Fertigteile mit Hebezeugen versetzt werden können. Da die Verbindung der Fertigteile an den Stoßfugen durch eine Vergußmasse erfolgen kann, werden nur handelsübliche, mobile Gußasphaltkocher benötigt. Teure Spezialmaschinen sind nicht erforderlich und der Personalaufwand kann wesentlich reduziert werden. Durch die fabrikmäßige Vorfertigung der Kerndichtungsteile wird eine genaue Maßhaltigkeit und Einbaugenauigkeit erreicht und es ist die Gewähr gegeben, daß die Fertigteile in ihrer ganzen Größe vollständig dicht sind. Ferner bleiben die Einflüsse der Witterung ohne nennenswerten Einfluß, da die Fertigteile bei ihrem Einbau nur im Bereich der Fugen lokal erwärmt werden müssen und nur verhältnismäßig wenig an Ort und Stelle erhitztes bituminöses Material benötigt wird. Da die Fertigteile schon unmittelbar nach ihrer Fertigstellung im Werk mit geeigneten Prüfgeräten in ihrer ganzen Größe getestet werden können, wird der Baufortschritt durch Qualitätskontrollen nicht gehemmt.

[0009] Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Fertigteile eine flüssigkeitsdichte Mittelschicht und an die Mittelschicht seitlich anschließende und mit dieser einstückig verbun­dene, Hohlräume enthaltende bituminöse Übergangsschichten aufweisen. Diese Übergangsschichten werden zweckmäßig nach den Vorschriften für Dränasphalt zusammengesetzt und können auf der in Durchstromrichtung stromabwärts liegenden Seite als Filterschicht ausgebildet und an eine Sickerwasser­kontrolleinrichtung angeschlossen sein. Die in Durchström­richtung stromauf liegende Übergangsschicht der Fertigteile ist zweckmäßig injizierfähig zusammengesetzt, so daß sie im Falle einer nach dem Bau auftretenden Undichtigkeit in der Mittelschicht injiziert werden und eine zusätzliche Dichtungsfunktion übernehmen kann.

[0010] Die Asphaltbetonfertigteile können die Form von Parallel­epipeden aller Art haben. Vorzugsweise bestehen sie aus rechtwinkligen Quadern oder Platten, die eine senkrechte Dichtungswand gleichbleibender Stärke ergeben. Die Fertig­teile können aber auch einen parallelogrammförmigen Quer­schnitt haben, wenn beispielsweise gegen die Vertikale unter einem Winkel geneigte Kerndichtungswände hergestellt werden sollen. Bei einer anderen Ausführungsform können die Fertigteile im Querschnitt stufenförmig ausgebildet sein, so daß eine treppenförmige Dichtungswand mit ihnen erstellt werden kann.

[0011] Um eine gute Dichtigkeit in den Stoßfugen zu erreichen, sind die Fertigteile an ihren die Stoßfugen begrenzenden Stirnseiten profiliert, wobei die Stirnseiten im Grundriß bogen-, wellen-, stufen- oder zickzackförmig ausgebildet sein können. Durch eine solche Profilierung wird zugleich nach dem Vergießen der Fugen mit einem Vergußmörtel eine kraft- und formschlüssige Verbindung der in einer Schicht in Längsrichtung aneinander anschließenden Asphaltbeton­fertigteile erreicht, so daß die Dichtung Schubkräfte auf­nehmen kann, die durch den seitlichen Erddruck der Stütz­körper auf sie ausgeübt werden können.

[0012] Eine andere Möglichkeit der schubfesten Fugenverbindung besteht darin, daß die Fertigteile an ihren die Stoßfugen begrenzenden Stirnseiten vertikal verlaufende Nuten auf­weisen, in welche Verdübelungsleisten eingesetzt sind.

[0013] Um auch eine flüssigkeitsdichte und schubfeste Verbindung in den Lagerfugen zu erreichen, werden die Asphaltbeton­fertigteile in einem kalt oder vorzugsweise heiß aufge­brachten bituminösen Mörtelbett verlegt oder in den Lager­fugen miteinander verschmolzen. Eine Lagerfläche der Fertigteile kann mindestens eine Längsnute und die gegenüberliegende Lagerfläche eine in die Längsnute des darüber angeordneten Fertigteiles eingreifende Feder auf­weisen. Durch diese Nut/Feder-Verbindung wird zugleich der paß­ genaue Einbau übereinander angeordneter Fertigteile erleich­tert und eine seitliche Verschiebung übereinander angeordne­ter Fertigteile beim Verschmelzen ihrer Lagerflächen ver­hindert, wenn die Fertigteile im Bereich der Schmelzzone verhältnismäßig leicht gegeneinander verschiebbar sind.

[0014] Um eine gute Schmelzverbindung in den Lagerfugen herzu­stellen, bestehen die Fertigteile in der Nähe ihrer Lager­flächen aus einem bitumenreichen Asphaltgemisch, in das verlorene elektrische Heizelemente eingebettet sind, die mit Heizelementen benachbarter Fertigteile verbindbar und an eine elektrische Heizstromquelle anschließbar sind. Die Fertigteile können im Herstellungswerk leicht mit einem mörtelreicheren Vorsatzbeton im Bereich der Lagerflächen versehen werden, in den zugleich elektrische Heizwider­standsdrähte eingelegt werden. Beim Verlegen aufeinander­folgender Fertigteile einer Schicht können diese Heizwider­standsdrähte aufeinanderfolgender Fertigteile dann leicht durch Steckverbindungen miteinander verbunden werden, so daß mehrere, aufeinanderfolgende Fertigteile gleichzeitig an eine elektrische Heizstromquelle angeschlossen werden können. Hierdurch werden die Lagerflächen in der Lager­fugenzone eine kurze Zeit lang soweit erwärmt, daß über­einander angeordnete Fertigteile miteinander verschmelzen. Die Widerstandsdrähte verbleiben in der Kerndichtung.

[0015] Zweckmäßig werden die oberen bzw. unteren Lagerflächen der eine Lagerfuge begrenzenden Fertigteilschichten gleichzeitig erwärmt, um die Lagerflächen der beiden übereinander ange­ordneten Fertigteile gleichzeitig aufzuschmelzen und eine gute Schmelzverbindung zu erreichen. Im allgemeinen reicht es aber oft aus, jeweils die unteren Lagerflächen der Fertig­teile der zuletzt eingebauten Schicht zu erwärmen, da hier­durch auch die obere Lagerfläche der darunterliegenden Schicht gleichzeitig miterweicht wird.

[0016] Die Stoßfugen und/oder die Nuten in den Stirnseiten der Fertigteile werden mit einer bituminösen Vergußmasse heiß vergossen. Die hierfür verwendeten, bituminösen Verguß­massen haben zweckmäßig eine der flüssigkeitsdichten Mittel­schicht weitgehend entsprechende Zusammensetzung. Zur Ver­besserung des Fließverhaltens sind erste Zusatzstoffe, bei­spielsweise Polymere, hinzugefügt. Ferner können die bitumi­nösen Vergußmassen zweite Zusatzstoffe zur Verbesserung der Steifigkeit im erkalteten Zustand enthalten. Derartige Stoffe sind beispielsweise granulierter Gummi, Asbest oder bestimmte Kunststoffe.

[0017] Beim Herstellen einer bituminösen Kerndichtung für ein von einer Flüssigkeit durchströmtes Erdbauwerk, das stromauf­wärts und stromabwärts an die Kerndichtung seitlich an­schließende Übergangsschichten und Stützkörper aufweist, die zusammen mit der Kerndichtung schichtweise hochgezogen werden, wird nach der Erfindung so vorgegangen, daß platten- oder balkenartige Fertigteile aus Asphaltbeton in einem Bau­stoffwerk fabrikmäßig hergestellt, mit Transportgeräten zur Einbaustelle transportiert und dort aneinander anschließend schichtweise verlegt, an ihren Stoßfugen mit einer heißen, bituminösen Vergußmasse vergossen und in ihren Lagerfugen durch Erhitzen der Lagerflächen mindestens einer von zwei übereinanderliegenden Fertigteilschichten miteinander ver­schmolzen werden.

[0018] Da die Fertigteile fabrikmäßig in einem Baustoffwerk her­gestellt werden, ist dieser Teil der Ausführung witterungs­unabhängig. Als Transportgeräte kommen Lastkraftwagen,Schiffe, Eisenbahn oder Transporthubschrauber in Betracht, welche die Fertigteile einzeln oder in größeren Stückzahlen auch zu unwegsamen Einbaustellen transportieren können.

[0019] Die Fertigteile werden im Werk mit einer flüssigkeitsun­durchlässigen, bituminösen Mittelschicht und seitlich an­schließenden, Hohlräume aufweisenden, bituminösen Übergangs­schichten, die nach den Vorschriften für Dränasphalt zusammen­gesetzt sind, in einem Stück in heißem Zustand hergestellt. Hierbei verzahnen sich Mittelschicht und Übergangsschichten miteinander und bilden ein einziges, vorgefertigtes Bauteil. Die hieraus hergestellte Kerndichtungswand hat dann nicht nur Dichtungsfunktion, sondern erfüllt auch gleichzeitig die Anforderungen, die an eine stromaufwärts gelegene Über­gangszone und eine stromabwärts gelegene Filterzone gestellt werden. Die Übergangsschichten der Asphaltbetonfertigteile haben rauhe Außenflächen, mit denen sie kraftübertragend in den Dammkörper einbinden, so daß eine einwandfreie Überlei­tung aller Kräfte und der daraus resultierenden Kräfte erfolgt.

[0020] Um einen dichten Anschluß der untersten Fertigteilschicht der Kerndichtung an eine Unterkonstruktion zu erreichen, wird die unterste Schicht aus Asphaltbetonfertigteilen in einer bituminösen Mörtelschicht verlegt, die zweckmäßig polymer­modifizierte Bitumen und andere Additive enthalten kann. Diese Mörtelschicht verbindet die jeweilige Fertigteilschicht mit der darunterliegenden Schicht oder einer Unterkonstruktion kraftschlüssig und flüssigkeitsdicht.

[0021] Vor dem Vergießen der Stoßfugen und dem Verschmelzen der Lagerflächen übereinanderliegender Fertigteile in den Lager­fugen ist es zweckmäßig, wenn die die Fugen begrenzenden Randzonen der Fertigteile vor dem Vergießen bzw. Verschmel­zen der Fugen vorgewärmt werden. Dies kann beispielsweise mit gas- oder elektrisch betriebenen Infrarotheizgeräten oder Heißluftgebläsen geschehen.

[0022] Nach dem Verlegen aneinander anschließender Fertigteile einer Schicht, die an ihren Stirnseiten einander zugekehrte Nuten aufweisen, werden aus flüssigkeitsdichtem Asphaltbeton vorgefertigte Verdübelungsleisten in die Nuten eingesetzt und die verbleibenden Hohlräume zwischen den Leisten und den Stirnseiten mit bituminöser Vergußmasse heiß vergossen. Die Fertigteile für den Anschluß an eine Unterkonstruktion, wie beispielsweise eine Herdmauer od.dgl., sowie die Fertig­teile einer jeden Schicht, die an das Gelände oder andere Bauteile anschließen, können schon bei ihrer Herstellung an die geometrische Form der Anschlußflächen der Unter­konstruktion bzw. des Geländes oder der anschließenden Bau­werke angepaßt werden. Außerdem ist es möglich, die Asphalt­betonfertigteile für den Anschluß an eine Unterkonstruktion nach Herstellung der Fertigteile auf die geometrische Form der Anschlußflächen der Unterkonstruktion durch mechanische oder thermische Behandlung zuzurichten; hierbei können die die Fertigteile beispielsweise abgefräst oder abgeschmolzen werden, um die gewünschte Form zu erreichen. Diese Bearbei­tung kann auch auf der Baustelle selbst erfolgen.

[0023] Bei der fabrikmäßigen Herstellung der Fertigteile wird nach der Erfindung so vorgegangen, daß aus einem heißen, bitumi­nösen Mischgut zwischen Schalungen ein endloser, aus flüssigkeitsdichter Mittelschicht und seitlich angeordneten Übergangsschichten bestehender Balken mit einem Asphalt­betonkernfertiger fortlaufend geformt und verdichtet wird, der anschließend in einzelne Fertigteile mit der gewünschten Stoßfugenform zerteilt wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Fertigteile einzeln in stationären Schalungen zu gießen, wobei ein plattenförmiger oder balkenförmiger Körper mit rechteckigem oder ringsegmentförmigem Grundriß entsteht, der eine flüssigkeitsdichte, bituminöse Mittel­schicht und seitlich anschließende, mit der Mittelschicht verzahnte und fest verbundene, flüssigkeitsdurchlässige, bituminöse Übergangsschichten aufweist.

[0024] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Kerndichtung nach der Erfindung sowie das Herstellungsverfahren an Ausführungs­beispielen näher erläutert sind. Es zeigt:

Fig. 1 den unteren Teil eines Erdstaudammes mit einer Kerndichtung nach der Er­findung in einem vertikalen Querschnitt und in einer perspektivischen Teil­darstellung, wobei der unterstromseitige Stützkörper fortgelassen ist,

Fig. 2 eine etwas andere Ausführungsform einer Kerndichtung nach der Erfindung in einem vertikalen Teilquerschnitt,

Fig. 3 eine Kerndichtung nach der Erfindung in einem Horizontalschnitt, der zwischen den einzelnen Fertigteilen verschieden ausgebildete Stoßfugen erkennen läßt, und

Fig. 4 eine der Fig. 2 analoge Darstellung einer dritten Ausführungsform der Kerndichtung nach der Erfindung.

[0025] In Fig. 1 ist mit 10 ein Erdbauwerk, nämlich ein Staudamm für eine Talsperre, bezeichnet, der eine im Inneren des Dammes angeordnete Kerndichtung 11 aufweist, an die stromauf ein wasserseitiger Stützkörper 12 und stromab ein landseitiger Stützkörper 13 anschlie8t, der in der Zeichnung jedoch nicht dargestellt ist. Die Stützkörper 12 und 13 werden aus einem geeigneten Bodenmaterial, wie Grobgestein, Kies od.dgl. in mehreren, übereinanderliegenden Lagen 12a, 12b, 12c bzw. 13a, 13b und 13c eingebaut und verdichtet, wobei gleichzeitig mit dem Schütten der Stützkörperschichten auch die Kerndichtung 11 hochgezogen wird.

[0026] Die Kerndichtung 11 ruht auf einer Unterkonstruktion 14, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Herdmauer aus Stahlbeton ist, die auf dem Untergrund 15, beispielsweise einer wasserundurchlässigen, tragfähigen Felsschicht ge­gründet ist und im unteren Teil einen gewölbten Kontroll­gang 16 aufweist, der zugleich zum Abführen von Sickerwasser dient. Die Herdmauer 14 hat an ihrer Oberseite eine breite, in Längsrichtung des Dammes 10 verlaufende Rinne 17, in die die Kerndichtung 11 einbindet.

[0027] Die Kerndichtung 11 besteht in ihrer ganzen Dicke aus Asphaltbetonfertigteilen 18, die in mehreren, übereinander angeordneten Fertigteilschichten 11a, 11b, 11c und 11d im Verband in Längsrichtung des Dammes hintereinander angeord­net sind. Jedes Fertigteil hat die Form eines rechteckigen Balkens oder Quaders und besteht aus einer flüssigkeits­dichten Mittelschicht 19, einer in Durchströmrichtung 20 stromauf liegenden Übergangsschicht 21 und einer stromab liegenden Übergangsschicht 22. Die Übergangsschichten 21 und 22 bestehen ebenso wie die flüssigkeitsdichte Mittel­schicht 19 aus einem bituminösen Mischgut; sie sind jedoch nicht flüssigkeitsdicht, sondern enthalten in ihrer Struktur Hohlräume, die miteinander in Verbindung stehen, so daß eine Flüssigkeit, im vorliegenden Fall Wasser, durch sie hindurchsickern kann. Die stromauf liegende Übergangs­schicht 21 ist in ihrem Kornaufbau so zusammengesetzt, daß sie nachträglich mit Bitumen oder einem anderen geeig­neten, flüssigen oder pastösen Dichtungsmaterial injiziert werden kann. Das Injektionsmaterial verschließt dann die Poren der Übergangsschicht, so daß die Übergangsschicht ebenso wie die Mittelschicht 19 flüssigkeitsdicht wird.

[0028] Die stromab liegenden Übergangsschichten 22 der Fertigteile 18 sind als Filterschichten ausgebildet. Die Filterschicht der Fertigteile 18 der untersten Lage 11a ist an eine Sicker­wasserkontrolleitung 23 angeschlossen, die in den Kontroll­gang 16 führt.

[0029] Die unterste Schicht 11a der Fertigteile 18 der Kerndichtung 11 ist in der Rinne 17 der Herdmauer 14 in einer bituminösen Mörtelschicht 24 verlegt, welche diese Fertigteilschicht 11a mit der Unterkonstruktion kraftschlüssig und flüssigkeits­dicht verklebt. Die Übergangsschichten 21 und 22 der Fertig­teile 18 der untersten Fertigteilschicht 11a sind an ihrem unteren Rand abgefräst, so daß sie die Rinne 17 seitlich übergreifend auf der Oberseite 25 bzw. dem Absatz 26 einer Stufe 27 der Herdmauer aufliegen. Die Lagerfugen zwischen den darüberliegenden Fertigteilschichten 11a und 11b, 11b und 11c sowie 11c und 11d sind bei dem in Fig. 1 dargestel­ten Ausführungsbeispiel eben und enthalten ebenfalls bitumi­nöse Mörtelschichten 24, welche die Fertigteilschichten 11a bis 11d miteinander verkleben.

[0030] Die Stoßfugen 28 zwischen aufeinanderfolgenden Fertigteilen einer Schicht können ebenfalls eben sein und unter einem rechten oder schiefen Winkel zur Mittelebene 29 der Kern­dichtung 10 über deren ganze Dicke durchgehen. Solche ebenen Stoßfugen sind im oberen Teil der Fig. 3 dargestellt und mit 28a und 28b bezeichnet. Um eine schubfeste und formschlüssige Verbindung von hintereinander angeordneten Fertigteilen 18 einer Fertigteilschicht 11a bzw. 11b bzw. 11c bzw. 11d zu erreichen, gehen die Stoßfugen zwischen aufeinanderfolgenden Fertigteilen zweckmäßig nicht durch, sondern haben eine der andern, in Fig. 3 mit 28c, 28d, 28e, 28f, 28g, 28h und 28k bezeichneten Ausbildungen. Man erkennt, daß bei der Stoßfuge 28c die diese Fuge begrenzenden Stirnseiten 30 und 31 auf­einanderfolgender Fertigteile 18 im Grundriß dreieckförmig profiliert sind, so daß die V-förmig vorspringende Stirn­seite 31 des einen Fertigteiles in eine entsprechend V-­förmig geformte Nute an der Stirnseite 30 des folgenden Fertigteiles eingreift. Bei der Stoßfuge 28d sind die Stirnseiten 30 und 31 aufeinanderfolgender Fertigteile stufenförmig, während sie bei den Stoßfugen 28g und 28h wellenförmig bzw. zickzackförmig sind. Bei der Stoßfuge 28k sind die Stirnseiten 30 und 31 aufeinanderfolgender Fertigteile 18 nach einem Kreisbogen gekrümmt.

[0031] Bei den Stoßfugen 28e und 28f sind in den Stirnseiten 30 und 31 vertikal verlaufende, dreieckförmige bzw. halbkreis­förmige Nuten angeordnet, in die Verdübelungsleisten 32 eingesetzt sind, die ebenso wie die Mittelschicht 19 der Fertigteile aus einem flüssigkeitsdichten Asphaltbeton bestehen und im Baustoffwerk vorgefertigt werden. Nach dem Versetzen der Fertigteile 18 einer Fertigteilschicht 11a, 11b, 11c bzw. 11d werden die Stoßfugen 28 von oben her mit einer bituminösen Vergußmasse 33 heiß vergossen, wobei natürlich auch die Nuten 34 bzw. 35 der Fugen 28e und 28f mitvergossen werden, in die vorher die Verdübe­lungsleisten 32 eingesetzt wurden.

[0032] Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform haben die unteren Lagerflächen 36 der Fertigteile 18 der Fertigteil­schichten 11b, 11c und 11d in der Mitte der Mittelschicht eine trapezförmige Längsnute 37, während die oberen Lager­flächen 38 der Fertigteile eine im Querschnitt trapezförmige Feder 39 aufweisen, die in die Längsnute des jeweils dar­über angeordneten Fertigteiles 18 eingreift. Ebenso wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Lager­fuge 40 zwischen übereinander angeordneten Fertigteil­schichten 11a, 11b, 11c und 11d mit einer bituminösen Mörtelschicht 24 ausgefüllt, die sich aber nur im Bereich der Mittelschichten 19 der Fertigteile befindet und diese kraftschlüsssig und flüssigkeitsdicht verklebt.

[0033] Eine ebenfalls sichere flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen den Fertigteilen 18 übereinanderliegender Schichten 11a, 11b, 11c, 11d ergibt sich, wenn die Lagerflächen 36 und 38 der Fertigteile 18 übereinanderliegender Schichten im Be­reich der flüssigkeitsdichten Mittelschichten 19 der Fertig­teile miteinander verschmolzen werden, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Zu diesem Zwecke bestehen die Fertigteile 18 im Bereich ihrer Mittelschicht in der Nähe ihrer Lager­flächen 36 und 38 aus einem Asphaltgemisch, das etwas bitumenreicher ist als im Inneren der Mittelschicht. In der Nähe der Lagerflächen 36 und 38 sind in der Mittel­schicht 19 der Asphaltbetonfertigteile auch keine grob­körnigen Zuschlagstoffe vorhanden. Statt dessen befinden sich in der Nähe der unteren und oberen Lagerfläche 36 bzw. 38 eines jeden Fertigteiles elektrische Heizelemente 41 in Form von Heizwiderstandsdrähten, die über die Stirn­seite 30 eines jeden Fertigteiles hinausschauen und in Steckmuffen auf der Stirnseite 31 der in Längsrichtung an­schließenden Fertigteile eingesteckt werden, so daß sie mit den elektrischen Heizelementen dieses Fertigteiles eine durchgehende, elektrische Verbindung erhalten. Am Ende der Reihe von Fertigteilen einer Schicht oder in kleineren Ab­ständen werden diese elektrischen Heizelemente nach dem Verlegen der Fertigteile an eine nicht näher dargestellte elektrische Heizstromquelle angeschlossen. Hierdurch werden die elektrischen Heizelemente 41 erwärmt und bringen das bitumenreiche Asphaltgemisch in der Nähe der unteren und oberen Lagerfläche 36 bzw. 38 aufeinanderliegender Fertig­teile zum Schmelzen, die hierdurch eine feste und flüssig­keitsdichte Verbindung miteinander eingehen.

[0034] Die einzelnen Asphaltbetonfertigteile 18, aus denen die Kerndichtung aufgebaut wird, werden in einem Baustoffwerk hergestellt, das sich in der Nähe der Baustelle, aber auch an einem weiter entfernten Ort befinden kann. Bei der Her­ stellung aus erhitztem Asphaltmaterial werden die Mittel­schicht 19 und die seitlich angebauten Übergangsschichten 21 und 22 gleichzeitig hergestellt, so daß sich diese Schichten gut ineinander verzahnen und ein einstückiges Fertigteil entsteht. Hierbei können die Fertigteile 18 einzeln in Formschalungen eingegossen werden, wobei zu­gleich die Stirnseiten 30 und 31 der Fertigteile profi­liert und die Längsnuten und Federn in den Lagerflächen 36 und 38 ausgebildet werden.

[0035] Bei einem anderen Herstellungsverfahren wird mit einem Asphaltbetonkernfertiger ein endloser Balken aus Asphalt­beton hergestellt, der eine flüssigkeitsdichte Mittel­schicht aus dichtem Asphalt und seitlich angeordneten Übergangsschichten aus einem Asphalt mit Haufwerksporig­keit besteht. Der zwischen Schalungen fortlaufend geformte Balken wird anschließend in einzelne Fertigteile mit der gewünschten Stoßfugenform zerteilt, von denen einige in Fig. 3 dargestellt sind.

[0036] Die im Baustoffwerk hergestellten und erkalteten Fertigteile 18 werden dann zur Dammbaustelle transportiert, wofür alle geeigneten Transportmittel, wie Lastkraftwagen, Eisenbahn, Schiffe und Transporthubschrauber, eingesetzt werden können. Auf der Baustelle werden die Asphaltbetonfertigteile 18, wie in Fig. 1 gezeigt, im Verband eine Schicht nach der anderen versetzt, an ihren Stoßfugen 28 miteinander ver­gossen und an ihren Lagerfugen 40 durch Bitumenmörtel 24 miteinander verklebt oder durch Wärmeeinwirkung miteinander verschmolzen. Gleichzeitig mit dem Aufbau der Kerndichtung 11 werden die Stützkörper 12 und 13 ggf. mit einer an die bituminösen Übergangsschichten anschließenden weiteren, nicht bituminierten Übergangszone aus filterstabilem Material schichtweise hochgezogen und verdichtet.

[0037] Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungs­beispiele beschränkt, sondern es sind mehrere Änderungen und Ergänzungen in der konstruktiven Ausgestaltung der Kerndichtung und in der Durchführung des Herstellungsverfah­rens möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise können die Fertigteile im Grundriß auch ge­krümmt sein, wenn eine gebogene Kerndichtungswanne herge­stellt werden soll. Es ist auch möglich, die Übergangszonen nicht unmittelbar mit der flüssigkeitsdichten Mittelschicht zu verbinden, sondern nichtbituminierte Übergangszonen zu­sammen mit dem Stützkörpermaterial anzuschütten. Solche geschütteten Übergangszonen können auch noch zusätzlich zu den mit dem Kern fest verbundenen bituminösen Übergangs­zonen vorgesehen werden. Ferner ist es möglich, nicht nur die Lagerfugen, sondern auch die Stoßfugen der Fertigteile miteinander zu verschmelzen. Hierzu ist es sinnvoll, die Randzonen der Fertigteile vor dem Vergießen bzw. Verschmel­zen der Fugen vorzuwärmen, um eine dicht schließende Fuge auch an den Rändern der Fertigteile zu erreichen.

[0038] Während bei den dargestellten Ausführungsformen die Asphalt­betonfertigteile nur im Bereich ihrer flüssigkeitsdichten Mittelschicht miteinander verklebt oder verschweißt sind, ist es natürlich auch möglich, die Klebe- oder Schmelzfugen bis in die Übergangsschichten weiterzuführen, so daß sich hier im Bereich dieser Schichten in Horizontalrichtung klar unterteilte Teilbereiche ergeben. Wenn dann je einem der durch dichte Vertikalfugen voneinander getrennten Filter­schichtbereiche eine eigene Sickerwasserkontrolleitung zugeordnet wird, ist es möglich, im Betrieb etwa entstan­dene Undichtigkeiten im Kontrollgang zu lokalisieren und dann gezielt auf der Oberstromseite den entsprechenen Über­gangszonenbereich durch Injektionen abzudichten.

Ansprüche

1. Bituminöse Kerndichtung für Erdbauwerke, wie Staudämme, Kanäle, Deiche, Deponieumschließungen od.dgl., da­durch gekennzeichnet, daß die Kerndichtung in ihrer ganzen Dicke aus Asphaltbeton­fertigteilen (18)besteht, die an ihren Lagerfugen (40) und Stoßfugen (28) zu einer flüssigkeitsdichten Wand miteinander verbunden sind.

2. Kerndichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Fertigteile (18) eine flüssigkeitsdichte Mittelschicht (19) und an die Mittelschicht (19) seitlich anschließende und mit die­ser einstückig verbundene, Hohlräume enthaltende bitu­minöse Übergangsschichten (21, 22) aufweisen.

3. Kerndichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Durchström­richtung (20) stromabwärts liegende Übergangsschicht (22) der Fertigteile (18) als Filterschicht ausgebil­det und an eine Sickerwasserkontrolleinrichtung (23) angeschlossen ist.

4. Kerndichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, daß die in Durchströmrichtung (20) stromauf liegende Übergangs­schicht (21) der Fertigteile (18) injizierfähig zu­sammengesetzt ist.

5. Kerndichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß die Fertigteile (18) die Form von Parallelepipeden haben.

6. Kerndichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­durch gekennzeichnet, daß die Fertigteile (18) im Querschnitt stufenförmig ausgebil­det sind.

7. Kerndichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­durch gekennzeichnet, daß die Fertigteile (18) an ihren die Stoßfugen (28) begrenzen­den Stirnseiten (30, 31) im Grundriß bogen-, wellen-, stufen- oder zickzackförmig profiliert sind.

8. Kerndichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­durch gekennzeichnet, daß die Fertigteile (18) an ihren die Stoßfugen (28) begrenzen­den Stirnseiten (30, 31) vertikal verlaufende Nuten (34, 35) aufweisen, in welche Verdübelungsleisten (32) eingesetzt sind.

9. Kerndichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­durch gekennzeichnet, daß eine Lagerfläche (36) der Fertigteile (18) mindestens eine Längsnute (37) und die gegenüberliegende Lagerfläche (38) eine in die Längsnute (37) des darüber angeordne­ten Fertigteiles eingreifende Feder (39) aufweist.

10. Kerndichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­durch gekennzeichnet, daß die Fertigteile (18) in der Nähe ihrer Lagerflächen (36, 38) aus einem bitumenreichen Asphaltgemisch bestehen, in das verlorene elektrische Heizelemente (41) ein­gebettet sind, die mit Heizelementen benachbarter Fertigteile verbindbar und an eine elektrische Heizstromquelle anschließbar sind.

11. Kerndichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­durch gekennzeichnet, daß minde­stens die Stoßfugen (28) und/oder die Nuten (34, 35) zwischen den Fertigteilen (18) mit einer bituminösen Vergußmasse (33) heiß vergossen sind.

12. Kerndichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­durch gekennzeichnet, daß die Fertigteile (18) an ihren Lagerfugen (40) miteinander verschmolzen sind.

13. Kerndichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­durch gekennzeichnet, daß die zum Schließen der Fugen (18) verwendeten bituminösen Ver­gußmassen (33) eine der flüssigkeitsdichten Mittel­schicht (19) weitgehend entsprechende Zusammensetzung haben und erste Zusatzstoffe zur Verbesserung des Fließverhaltens im heißen Zustand und zweite Zusatz­stoffe zur Verbesserung der Steifigkeit im erkalteten Zustand enthalten.

14. Verfahren zum Herstellen einer bituminösen Kerndichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, für ein von einer Flüssigkeit durchströmtes Erdbauwerk, das stromaufwärts und stromabwärts an die Kerndichtung seitlich anschließende Übergangsschichten und Stütz­körper aufweist, die zusammen mit der Kerndichtung schichtweise hochgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß platten- oder balkenartige Fertigteile aus Asphaltbeton in einem Baustoffwerk fabrikmäßig hergestellt, mit Transport­geräten zur Einbaustelle transportiert und dort anein­ander anschließend schichtweise in bituminösem Mörtel verlegt oder in ihren Lagerfugen durch Erhitzen der Lagerflächen mindestens einer von zwei übereinander­liegenden Fertigteilschichten miteinander verschmolzen und an ihren Stoßfugen mit einer heißen bituminösen Vergußmasse vergossen werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Fertigteile mit einer flüssigkeitsundurchlässigen bituminösen Mittel­schicht und seitlich anschließenden, Hohlräume aufwei­senden bituminösen Übergangsschichten, die nach den Vorschriften für Dränasphalt zusammengesetzt sind, in einem Stück in heißem Zustand derart hergestellt werden, daß sich Mittelschicht und Übergangsschichten ineinander verzahnen.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die unterste Schicht aus Asphaltbetonfertigteilen in einer bituminösen Mörtelschicht verlegt wird, welche die Fertigteilschicht mit der darunterliegenden Schicht oder einer Unterkonstruktion kraftschlüssig und flüssigkeitsdicht verklebt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, da­durch gekennzeichnet, daß die die Fugen begrenzenden Randzonen der Fertigteile vor dem Vergießen bzw. Verschmelzen der Fugen vorgewärmt werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, da­durch gekennzeichnet, daß nach dem Verlegen aneinander anschließender Fertigteile, die an ihren Stirnseiten einander zugekehrte Nuten aufweisen, aus flüssigkeitsdichtem Asphaltbeton vor­gefertigte Verdübelungsleisten in die Nuten eingesetzt und die verbleibenden Hohlräume zwischen den Leisten und den Stirnseiten mit bituminöser Vergußmasse heiß vergossen werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, da­durch gekennzeichnet, daß die Fertigteile für den Anschluß an eine Unterkonstruktion, wie eine Herdmauer od.dgl., bei ihrer Herstellung an die geometrische Form der Anschlußflächen der Unter­konstruktion angepaßt werden.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, da­durch gekennzeichnet, daß die Fertigteile für den Anschluß an eine Unterkonstruktion nach Herstellung der Fertigteile auf die geometrische Form der Anschlußflächen der Unterkonstruktion durch mechanische oder thermische Behandlung zugerichtet werden.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, da­durch gekennzeichnet, daß die fabrikmäßige Herstellung der Fertigteile dadurch er­folgt, daß aus einem heißen, bituminösen Mischgut zwischen Schalungen ein endloser, aus flüssigkeits­dichter Mittelschicht und seitlich angeordneten Über­gangsschichten bestehender Balken mit einem Asphalt­betonkernfertiger fortlaufend geformt und verdichtet wird, der anschließend in einzelne Fertigteile mit der gewünschten Stoßfugenform zerteilt wird.

22. Asphaltbetonfertigteil zum Herstellen einer Kerndichtung für von einer Flüssigkeit durchströmte Erdbauwerke, be­stehend aus einem plattenförmigen oder balkenförmigen Körper, mit rechteckigem oder ringsegmentförmigem Grund­riß, der eine flüssigkeitsdichte bituminöse Mittel­schicht und seitlich anschließende, mit der Mittel­schicht verzahnte und fest verbundene, flüssigkeits­durchlässige bituminöse Übergangsschichten aufweist.

Zeichnung