IMPERVIOUS CORE USED IN THE CONSTRUCTION OF DAMS

Abstract: 1. An impervious core in embankment structures, in particular for dams, with a bituminous seal (11) formed from two walls wich lie opposite one another at a distance and consist of superposed composite stones (3) and between which the sealing mass is poured and compressed, the composite stones (3) having smooth lateral surfaces and forming an indentation with their adjacent stones in such a way that they are held laterally fixed relative to one another, characterized in that the end faces lying opposite one another in each case are provided with projections (8, 10) of triangular cross-section and with corresponding recesses (7, 9) respectively.

Description: Kerndichtung in Dammbauwerken für Talsperren Die Erfindung betrifft eine Kerndichtung in Dammbauwerken, insbesondere für Talsperren, mit bituminöser Dichtung, die aus zwei mit Abstand einander gegenüberliegenden und aus aufeinandergeschichteten Steinen bestehenden Wänden gebildet ist, zwischen denen die Dichtungsmasse eingefüllt und verdichtet ist. Bei Dammbauwerken der vorstehend genannten Art besteht der Damm aus einer Erdschüttung, wobei zur Dichtung eine bituminöse Kernschicht eingebracht wird. Diese Kernschicht wird auf einer auf der Sohle gefertigten Herdmauer aufgebracht und in Schichten von Höhen von ungefähr 20 cm mit Fertigern aufgebracht. Die Breite dieser bituminösen Kernschicht beträgt in der Regel 50 - 60 cm. Seitlich der Kernschicht wird je eine Schicht aus übergangsschotter aufgebracht, die in der Regel etwa 1,20 m jeweils beträgt. Kernschicht und die beiden Schotterschichten haben somit eine Breite von etwa 3 m. Die bituminöse Kern schicht wird von einem Fertiger in einem Arbeitsgang in Höhe von etwa 20 cm aufgebracht, wobei der Fertiger über Ladegeräte mit dem bituminösen Material beladen wird, die seitlich auf der Dammkrone fahren. Des weiteren wird die Schotterschicht mittels weiterer Lader aufgebracht und verdichtet. Seitlich an die Schotterschicht wird dann die Erdschüttung des Dammes aufgebracht. Nach Vervollständigung dieser Arbeiten wird dann die nächste bituminöse Kernschicht aufgebracht, und so fort. Die bi tuminöse Kern schicht muss vergleichweise stark gehalten werden, da durch die seitlichen Schotterschichten die Toleranzen nicht sehr eng gewählt werden können. Hinzu kommt, dass die bituminöse Schicht in die Schotterschicht eindringt, was einen um etwa 20 % höheren Verbrauch an bituminösem Material bedingt. Bei kleineren Dämmen, bei denen die Dammkrone vergleichsweise klein ist, besteht in der Regel kein ausreichender Platz für die verschiedenen Fertiger und Lader, so dass die Arbeiten nicht gleichzeitig, sondern hintereinander ausgeführt werden müssen. Dies bedeutet einen erheblich höheren Zeitaufwand. Darüber hinaus erfordert die bekannte Art der Herstellung des Kerns in Dammbauwerken einen erheblichen maschinellen Aufwand. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kerndichtung in Dammbauwerken, insbesondere für Talsperren vorzuschlagen, die wesentlich kostengünstiger zu fertigen ist, weniger bituminöse Masse und zu ihrer Erstellung einen geringeren Maschinenpark erfordert Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Steine aus Verbundsteinen bestehen, die eine Verzahnung mit ihren Nachbarsteinen derart eingehen, dass diese seitlich gegeneinander fixiert gehalten sind und dass die beiden Seitenflächen der Verbundsteine glatt ausgebildet sind und gegenüber- liegende Stirnseiten mit Vorsprüngen bzw. entsprechenden Aussparungen versehen sind. Die Herstellung einer erfindungsgemässen Kerndichtung erfolgt so, dass zunächst die zwei Reihen Verbundsteine auf die Herdmauer aufgelegt werden, die einen bestimmten Abstand zueinander haben. Die unterste Steinreihe ist in einer entspre- chenden Aussparung der Herdmauer eingesetzt. Diese Steinreihen haben einen definierten Zwischenraum, der mit der bituminösen Kernschicht ausgegossen wird. hnsch] ieSen2 wird die Erdbauschicht seitlich der Verbt dsteine bis in die vor bestilmr,te Höhe aufgebracht. Danach werden zwei neue Verbundsteinreihen aufgesetzt und die Zwischenräume wiederum mit der bituminösen Schicht ausgefüllt und anschliessend die Erdbauschicht aufgebaut. Dieser Vorrang setzt sich fort, bis die Dammkrone erreicht ist. Die Verbundsteine weisen glatte Seitenflächen auf una haben Vorsprünge und entsprechende Aussparungen' auf gegenüberliegenden Stirnseiten, so dass ein Verbund mit den darüber undwaarunter liegenden Steinen wie auch gegenüber den seitlich angrenzenden Steinen erhalten wird. Hierdurch ist es möglich, eine genau definierte bituminöse Zwischenschicht herzustellen, wobei sehr enge Toleranzen hierfür eingehalten werden können. Gemäss einem weiteren Vorschlag der Erfindung können die Verbund steine an der luftseitigen Aussenseite mit einer Filterzone versehen sein, wodurch die Durchsickerungskontrolle sichergestellt ist. Hierdurch ist es möglich, ubergangsschichten ganz-einzusparen oder aber diese zumindest um 50 % in der Stärke zu reduzieren. Die Verbundsteine werden vorteilhaft in einer Höhe von 20 cm ausgeblidet, was der normalen Einbauhöhe pro Schicht entspricht. Die Länge der Verbundsteine beträgt vorteilhaft 2 m, so dass diese Steine noch mit einfachen Hebeeinrichtungen versetzt werden können. Gemäss einer vorteilhaften Aus bildungsform der Verbundsteine haben diese auf ihrer Oberseite eine dreiecksförmige Aussparung und auf ihrer Unterseite einen entsprechenden areiec}isförn,igen Vorsprung. Die gleichen Aussparungen und lio-sprür,ge sind auf den beiden Stirnseiten des Verbundsteins vorgesehen, so dass dieser allseitig mit seinen benachbarten Steinen einen festen Verbund bildet, was die Festigkeit der lose übereinandergelegten Steine wesentlich erhöht. Beim Versetzen dieser Verbundsteine auf darunter liegende werden diese somit in ihrer unteren Lage durch die keilförmige Aussparung des darunterliegenden Steins geführt. Der obere Rand der Verbundsteine wird vor dem Ausgiessen mit einer Klammer fixiert, so dass anschliessend die bituminöse Schicht zwischen die Steine gegossen und verdichtet werden kann. Die Einbaukosten einer erfindungsgemössen bituminösen Kernschicht reduzieren sich in etwa auf die Hälfte der Kosten herkömmlicher Kernschichten. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen in Verbindung mit Beschreibung und Zeichnung hervor. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben, in dieser zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer er findungsgemäss ausgebildeten Kernschicht, teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 darge stellte Kernschicht, Fig. 3a und Fig. 3b perspektivische Ansichten der erfindungs gemässen Verbundsteine und Fig. 4 einen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Kernschicht im Aufbau stadium. In Fig. 1 ist in Seitenansicht und im Schnitt eine Kerndichtung eines Staudammes dargestellt. Die Kerndichtung für Staumauern besteht aus zwei Reihen übereinandergestapelter Verbundsteine 3, die einen definierten Zwischenraum einschliessen, der mit einer bituminösen Masse 11 ausgefüllt ist. Seitlich der Kerndichtung wird der Erdbaustoff 16 eingebaut, der in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Der Verbundstein für die Herstellung der Kernschicht ist in den Fig. 3a und 3b dargestellt. Der Stein weist zwei glatte Seitenflächen auf, von denen die eine die Aussenwand und die andere die Innenwand bildet. Die übrigen vier Seitenflächen weisen entweder dreiecksförmige Aussparungen 7, 9 oder entsprechend ausgebildete Vorsprünge 8, 10 auf. Einander gegenüberliegende Stirnseiten weisen somit wechselseitig Vorsprünge und entsprechende Aussparungen auf. Durch diese Ausbildung der Verbundsteine wird ein allseitiger Verbund der Steine 3 mit sämtlichen benachbarten Verbundsteinen erhalten. Auf der Herdmauer, die auf der Talsohle errichtet wird, wird eine Aussparung 2 vorgesehen, die über die gesamte Länge der Herdmauer verläuft. Diese Breite der Ausnehmung entspricht der Anordnung der Verbundsteine, damit diese den vorbestimmten Abstand zur Einbringung der bituminösen Schicht 11 aufweisen. Für die Erstellung der ersten Lage werden somit die Verbundsteine 3, die in diesem Fall die Besonderheit aufweisen, dass deren Unterseiten eben ausgebildet sind, auf die Herdmauer aufgestellt und mit einem Bügel 12, wie er in Fig. 4 dargestellt ist, auf Abstand gehalten. Der Bügel 12 weist zwei äussere Anschläge 13 auf, die den maximalen Abstand der Verbundsteine 3 zueinander begrenzen. Innere Anschläge 4 dienen zur Fixierung der Verbundsteine bei noch nicht eingefüllter bituminfiser Masse 11. Nach dem Einsetzen der beiden Reihen Verbundsteine wird der Zwischenraum zwischen diesen Steinen mit bituminöser Nasse 11 ausgefüllt, wobei diese mittels eines Gerätes 15 verdichtet wird. Im Anschluss hieran wird der Erdbaustoff 16 zu beiden Seiten der Verbundsteine eingebaut und in üblicher Art und Weise verdichtet. Nach Einbau der ersten Schicht wird ein durchlaufendes elastisches Band 5 oder eine Mastixmasse in die keilEfrmiqe Fuge der Verbundsteine 3 eingelegt, welches die Aufgabe hat, die Verbundsteine etwas auf Abstand zu halten. Anschliessend wird wieder der Bügel 12 in bestimmten Abständen der Steine über diese gelegt, damit diese beim Einfüllen und Verdichten der bituminösen Nasse 11 ihre Stellung beibehalten. Im Anschluss hieran wird wieder der Erdbaustoff 16 eingebaut. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die Dammkrone erreicht ist Das zwischen die Verbundsteine horizontal eingelegte elastische Band 5 oder die Mastixmasse dient dazu, die auftretenden Setzungen auszugleichen, wobei sich insbesondere Mastix gut eignet. Die Verbundsteine 3 haben in etwa eine Höhe von 20 cm, was der Höhe der jeweiligen aufgebrachten Schicht entspricht. Verbundsteine werden vorteilhaft in einer Länge von ca. 2 m ausgeführt, was deren Handhabung mit einfachen Verlegegeräten möglich macht. Die Verbundsteine bilden somit eine Schalung für die innen liegende bituminöse Masse und haben gleichzeitig die Funktion einer äusseren Schutzschicht und mremszone. Da diese Rerbundsteine in genau definiertem Abstand einebaut werden können, braucht dieser Abstand nur so yross gehalten zu werden, wie es für eine ausreichende Dichtwirkung notwendig ist. Ge gtintiber der bekannt in rlc-rstellung der Kerndichtungen kann hier eine Materialersparnis von über 20 % erreicht werden. Auf den Einbau einer übergans:one aus Schotter zu beiden Seiten der bituminösen Masse 11 kann glanz verzichtet werden. Für die Kontrolle von Durchsickerunoen können die luCtseitigen Verbundsteine mit einer aussen liegenden Filterplatte 4 versehen sein, die evtl. durchdringendes Wassernach unten ableitet, so dass dieses in einem Kanal aufgefangen und abgeführt werden kann. Die Vorteile einer erfindungsgemässen Kerndichtung bestehen in der Einsparung von kostenintensiven Materialien durch Querschnittsverminderung und gegebenenfalls durch Einsparung der Übergangszonen aus Natursteinmaterial, Einsparung von aufwendigen Geräten und wesentlich günstigerem Arbeitsablauf bei kleineren Arbeitsflächen. Vor allem wird eine gleichmässige Einbaustärke und saubere Nahtverbindungen der einzelnen bituminösen Schichten miteinander erhalten.

Claims: Patentansprüche: 1. Kerndichtung in Dammbauwerken, insbesondere für Talsperren, mit bituminöser Dichtung, die aus zwei mit Abstand einander gegenüberliegenden und aus aufeinandergeschichteten Steinen bestehenden Wänden gebildet ist, zwischen denen die Dichtungsmasse eingefüllt und verdichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steine aus Verbundsteinen (3) bestehen, die eine Verzahnung mit ihren Nachbarsteinen derart eingehen, dass diese seitlich gegeneinander fixiert gehalten sind und dass die beiden Seitenflächen (6) der Verbundsteine (3) glatt ausgebildet sind und gegenüberliegende Stirnseiten mit Vorsprüngen (8, 10) bzw. entsprechenden Aussparungen (7, 9) versehen sind. 2. Kerndichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (8, 10) und Aussparungen (7, 9) im Querschnitt dreiecksförmig ausgebildet sind. 3. Kerndichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen je zwei übereinanderliegenden Verbundsteinen ein flexibles und eine Fuge zwischen den Steinen bildendes Band eingelegt ist. 4. Kerndichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seitenfläche der Verbundsteine (3) mit einer Filterplatte (4) versehen ist. 5. Kerndichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen je zwei übereinanderliegenden Verbundsteinen (3) ein flexibles und eine Fuge zwischen den Steinen bildendes Band eingelegt ist. 6. Kerndichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen je zwei übereinanderliegenden Verbundsteinen (3) in die Verzahnung eine Mastix-Masse eingefügt ist. 7. Kerndichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seitenfläche der Verbundsteine (3) mit einer Filterplatte (4) versehen ist.

Inventors: SCHWARZ, HANS JURGEN, Schwarz, Hans Jürgen
Applicants: BAUUNTERNEHMEN MULLER GONNERN GMBH & CO. KG
Application year: 1982
Main classification: E02B3
IPC codes: E02B3