Nachträgliches Einkürzen eines Dichtwandkopfes

Bei der Sanierung und Sicherung von Altlasten kommen zur Einkapselung und Abschirmung sogenannte Dichtwände zum Einsatz, die als hydraulisch gering durchlässige vertikale Barriere den kontaminierten Bodenbereich in der grundwassergesättigten Zone abschirmen. Das anströmende Grundwasser kann somit die quasi wasserundurchlässige Dichtwand nicht mehr passieren und wird um die Altlast herumgeleitet. Ebenso kann verunreinigtes Wasser aus dem von der Dichtwand umschlossenen Bereich nicht mehr nach außen gelangen, eine Schadstofffahne bilden und Grund- oder Oberflächengewässer im weiteren Abstrom kontaminieren.

Verfahren und Material Einphasendichtwand

Dichtwände werden meist in einer Dicke von 60 cm oder 80 cm im Einphasenschlitzwandverfahren hergestellt und können theoretisch in Tiefen von bis zu 100 m unter Geländeoberkante reichen. Der Fuß der Dichtwand bindet zur Verhinderung der Unterströmung in den wasserundurchlässigen, in der Regel schluffig bis tonigen Grundwasserstauer ein. Der Dichtwandschlitz wird dabei abschnittsweise in Lamellen im Kontraktorverfahren ausgehoben und mittels einer Stützsuspension der seitlich anstehende Baugrund daran gehindert in den Schlitz nachzufallen bzw. nachzurutschen. An der Oberfläche angeordnete seitliche Leitwände aus Beton geben dem meterhohen Greifer oder der alternativ und für größere Tiefen einsetzbaren Schlitzwandfräse für den Bodenaushub eine exakte Führung, so dass diese lotrecht und in der exakten Trassenausrichtung in den Schlitz einfahren können. Für die Stützsuspension wird eine Wasser-Tonmineral-Mischung mit speziellen Eigenschaften verwendet. Das dabei genutzte Tonmineral Bentonit sorgt aufgrund seiner besonderen Plättchenstruktur für eine thixotrope Eigenschaft der Suspension, die es ermöglicht, dass der für den Bodenaushub verwendete Greifer oder die Fräse in die Suspension eintauchen kann und dennoch nur minimale Verluste an Suspension in den anstehenden Boden zu verzeichnen sind: Die pumpfähige Bentonitsuspension erstarrt zu einer gelartigen Masse und verflüssigt sich erneut bei Erschütterung.

Für die Verwendung als Einphasendichtwand ist der Verflüssigungseffekt auf Dauer jedoch unerwünscht, so dass hier anteilig Zement hinzugesetzt wird, der analog zu Beton nach 28 Tagen weitestgehend ausgehärtet ist. Im Bereich Altlasten wird die Zement-Bentonit-Mischung darüber hinaus vorher auf Beständigkeit gegenüber den vorhandenen Schadstoffen getestet, um die Dauerhaftigkeit des hydraulischen Riegels zu gewährleisten. Im Ergebnis bleibt dennoch eine ausgehärtete Dichtwandmasse, die teils bodenartige Eigenschaften entsprechend einer Tondichtung hat und deshalb auch nicht die Härte und Sprödigkeit einer Betonwand aufweist. Das ausgehärtete Dichtwandmaterial hat hingegen eine begrenzte Eigenfestigkeit und ist dadurch auch empfindlich gegen mechanische Beeinträchtigungen. Bei Beanspruchung kann es deshalb zu Rissbildungen kommen. Das Bruchbild der ausgehärteten blaugrauen Masse ist schollenartig und lässt sich nicht kontrolliert herstellen oder exakt modellieren.

Möglichkeiten zur Einkürzung

Im ungünstigen Fall der späteren Umgestaltung und geänderten Nutzung eines mittels Dichtwand gesicherten Geländes, kann auch Jahre nach der Herstellung der Dichtwand eine Einkürzung oder Begradigung der Dichtwand im oberflächennahen Kopfbereich erforderlich werden.

Da aus den vorgenannten Eigenschaften die Funktionsfähigkeit der Dichtwand bei einem Abgreifen mittels Bagger oder Abstemmen mit Hilfe eines Meißels nicht gewährleistet werden kann, muss ein die Struktur und Unversehrtheit der Dichtwand gewährendes Verfahren Anwendung finden. Der Einsatz von konventionellen Betonsägen scheidet dabei aus, da aufgrund des Durchmessers das Sägeblatt bei einseitigem Ansatz bereits einen Radius von über 60 cm, d.h. einen Durchmesser von über 1,2 m aufweisen muss, was das Handling erschwert und eine ausreichend breite Baugrube sowie Befestigungsmöglichkeiten für die Säge und das rotierende Sägeblatt erfordert. Als Alternative bietet sich deshalb das Sägen mittels Seilzugverfahren an, bei dem ein diamantbesetztes Seil den Sägevorgang ermöglicht. Dabei wird die Seilschlaufe über Umlenkrollen durch die Dichtwandmasse gezogen und die Dichtwand an der gewünschten Stelle durchtrennt. Sofern Reste der Leitwände vorhanden sind, können diese ebenfalls problemlos „mitgesägt“ werden. Erschwert wird der Vorgang durch die Feinkörnigkeit der Dichtwandmasse (Tonanteile), die zusammen mit dem für den Kühlvorgang eingesetzten Wasser zu einem Schmierfilm auf dem Antrieb führen können.

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