将不透水层放入地中的方法及用该方法获得的槽沟
专利汇可以提供将不透水层放入地中的方法及用该方法获得的槽沟专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且将不透 水 层放入地中的方法,其中,不透水层被放入地中的槽沟中,该槽沟被一个或多个壳体部件 支撑 并用含粘土的干固体粒子混合物填充,该混合物包括粉末状的或粉化的蒙脱石和/或含蒙脱石的天然 岩石 和 水溶性 聚合物 ,该混合物能形成防潮胶凝体。，下面是将不透水层放入地中的方法及用该方法获得的槽沟专利的具体信息内容。
1.一种将不透水层放入地中的方法，其中不透水层被放入地中 的槽沟内，其特征在于用一个或多个壳体部件支撑槽沟，随后用含粘 土的干固体粒子混合物填充该槽沟，该混合物可以形成防潮的凝胶体， 该混合物包括粉末状或粉化的蒙脱石和/或含蒙脱石的天然岩石以及 水溶性聚合物。
2.如权利要求1的方法，其特征在于使用一个或多个壳体部件 获得地中的该槽沟，其中一个或多个中空元件被安装到地中，所述的 元件由至少两块靠间隔垫互相连接的板构成，该板可以包括在它们的 底侧的可拆卸的封闭部件。
3.如权利要求1-2的方法，其特征在于为了获得装有含粘土的 干固体粒子混合物的槽沟，在所述的中空元件安装到地中以前先用含 粘土的干固体粒子混合物对其进行填充。
4.如权利要求1-2的方法，其特征在于为了获得装有含粘土的 干固体粒子混合物的槽沟，先将所述的中空元件被安装到地中，此后 再用含粘土的干固体粒子混合物对该中空元件进行填充。
5.如权利要求1-4的方法，其特征在于以这样一种方式将用含 粘土的干固体粒子混合物填充的该元件从槽沟中取出，以致留在槽沟 中的含粘土的干固体粒子混合物被密实化。
6.如权利要求5的方法，其特征在于通过振动所述的元件使其 从槽沟中被取出，其中，可能提供的封闭部件被拆卸并留在地中。
7.如权利要求1-6的方法，其特征在于首先用一种防止含粘土 的干固体粒子混合物粘附在该中空元件上的材料为该中空元件在内侧 上加衬，此后，用含粘土的干固体粒子混合物进行填充。
8.如权利要求1的方法，其特征在于用由一块或多块面板构成 的一个或多个壳体部件在已经在地中形成的槽沟的两纵向侧加衬，此 后，用含粘土的干固体粒子混合物填充由该面板这样围成的空间。
9.如权利要求8的方法，其特征在于在用含粘土的干固体粒子 混合物填充该面板以前，用一种防止含粘土的干固体粒子混合物粘附 在该面板上的材料在面板的远离土壤的一侧为该面板加衬。
10.如权利要求8-9的方法，其特征在于在已经用含粘土的干固 体粒子混合物对由所述的面板围成的空间进行填充以后，以这样一种 方式从槽沟中取出所述的面板，以致留在槽沟中的含粘土的干固体粒 子混合物被密实化。
11.如权利要求10的方法，其特征在于通过振动所述的面板将 其从槽沟中取出。
12.如权利要求1-11的方法，其特征在于通过振动一个或多个 中空元件或面板使提供在槽沟中的含粘土的干固体粒子混合物被密实 化。
13.如权利要求5-6和10-12的方法，其特征在于将补充的量的 含粘土的干固体粒子混合物添加到在槽沟中的密实化的含粘土的干固 体粒子混合物上。
14.如权利要求1的方法，其特征在于将由其间固定有含粘土的 干固体粒子混合物的两块土工布构成的席垫安装到槽沟内作为壳体部 件。
15.如权利要求1-14的方法，其特征在于当在地中形成槽沟时， 使用支撑流体，以防止槽沟的侧壁塌方。
16.如权利要求15的方法，其特征在于当在槽沟中安装一个或 多个中空元件和/或席垫时，将支撑流体从槽沟中取出。
17.如权利要求1-16的方法，其特征在于蒙脱石处于非活性的 状态，即，可能呈现的晶格钠和锂离子不超过可交换晶格阳离子总量 30％。
18.如权利要求1-17的方法，其特征在于含粘土的干固体粒子 混合物还包括粉末状的固体活化剂，该固体活化剂的数量为基于蒙脱 石重量的0.8-6.0个重量百分比。
19.如权利要求1-18的方法，其特征在于含粘土的干固体粒子 混合物还包括一种或多种平均颗粒尺寸大于0.05mm的固体惰性填 料，该固体惰性填料的数量为基于蒙脱石重量的0.5个重量百分比以 上。
20.如权利要求1-19的方法，其特征在于所述的固体惰性填料 为砂、硅酸盐化合物、岩石粉或矿物粉、陶瓷材料粉或它们的混合物。
21.如权利要求1-20的方法，其特征在于含粘土的干固体粒子 混合物包含基于该混合物总重量的1-95个重量百分比的固体惰性填 料。
22.如权利要求1-21的方法，其特征在于所述的固体惰性填料 的颗粒尺寸为0.1-0.8mm。
23.如权利要求1-22的方法，其特征在于所述的含粘土的干固 体粒子混合物的含水量小于20％。
24.一种根据权利要求1-23所限定的方法获得的槽沟。
本发明涉及一种将不透水层(moisture-impermeable layer)放入 地中的方法，及用该方法获得的槽沟，其中，不透水层被放入地中的槽 沟内。
德国公开(German Offenlegungsschrift)第3717885号公开了一 种用槽沟法(trench method)制造密封层的方法，这种密封层是由象例 如膨润土这样的矿物密封材料构成的，其中，干燥材料被放入槽沟中。 所述的方法的一个缺点是当干燥混合物被放入槽沟中时，其直接与来自 于周围环境的可能被污染的水接触，与被污染的水直接接触妨碍在那个 阶段仍然是干燥的膨润土的膨胀性能，这造成的结果是与已经被提前水 合的膨润土相比膨润土的耐久性受到影响。文件中没有提供关于混合物 的更详细的情况。
美国专利第3986365号涉及一种形成不透水层的方法，其中，砂和 膨润土的混合物与水溶性聚合物混合。这样得到的混合物只适于在水池 下面水平方向使用，而且，由于膨润土和砂的性质，该混合物不适于在 竖直的密封系统中使用，而该这些质没有详细地说明。
从美国专利第5259705可知这样一种方法。根据所述的专利，使用 的特殊的安装方法将不透水层放入地中，该方法使用了引导外包壳 (guide container)。这样的引导外包壳包括竖直的层面，该层面通过 间隔垫互相连接。在引导外包壳已经被安装到地中以后，将流体混合物 引入引导外包壳中，这样就在地中产生了隔墙。
从美国专利第4664560中可知一种在地中安装板桩的方法，该方法 包括将竖直的隔墙放入地中，这些隔墙是被互相连接的。但是，这样的 隔墙要经受锈蚀形成和/或腐烂过程，以致不能获得耐久性好的帷幕物。 而且，在这样的隔墙之间的连接点处易发生渗漏，这会妨碍取得设计的 效果，特别是影响隔墙的形成。
从美国专利第4877357可知一种将不透水层放入地中的方法，其中 在地中挖出槽沟，随后用流体填充该槽沟，该流体最终将形成防水层。 这种方法可以被认为是泥浆法(slurry method)，其中使用了以水泥和 与水混合的膨润土为基的泥浆，由于添加了缓凝剂，在被施工处理时这 些泥浆是液态的。在这种泥浆中出现的水泥将使泥浆经过一段时间以后 硬化成固体材料。但是，这种以液体泥浆为基础的方法的特征在于在干 燥状态下的很低的密度和很大的比表面积，结果是在收缩过程中容易形 成裂缝。此外，很明显，泥浆只能有限地防止临近的污土的渗透，致使 可能发生墙体的局部失效。因为与在通常的水平密封中使用的具有更高 的干质量的材料的密度相比，泥浆的不渗透性是相对地较高的，所以需 要墙体相对较厚才能取得足够的可靠性。
本发明的目的是提供一种将不透水层放入地中的方法，其中，极大 地消除了上述的现有技术中的问题。
本发明的另一个目的是提供一种将不透水层放入地中的方法，该方 法包括一种密封系统，这种密封系统与到目前为止已经属于平常技术的 水平密封系统和表面密封系统相应。
根据本发明，在引言中的所述的方法的特征在于槽沟被一个或多个 壳体部件(casing member)支撑，随后用含粘土的干固体粒子混合物 填充该槽沟，该混合物包括粉末状或粉化的蒙脱石和/或含蒙脱石的天然 岩石以及水溶性聚合物，该混合物能形成防潮凝胶体。
当在下雨或有水或含水的溶液渗过的情况下会发生的所述的干燥 混合物与水或与含水的流体接触时，胶凝作用会自发地发生并将持续一 段时间，致使形成防潮、防水的凝胶体。使用干燥的混合物使得具有适 当的充填度(filling degree)或密实度，从而在与水接触时产生满意的 交联。
这种含粘土的干固体粒子的混合物可从本申请人名义的欧洲专利 第0682684号中知道。但是，所述的该欧洲专利中没有公开本发明的特 定的应用，即在地中形成槽沟，随后用含粘土的干固体粒子的混合物填 充该槽沟，所以该应用必须被认为有新颖性和创造性。除此以外，从欧 洲专利第0335653中可知能形成防潮凝胶体的含粘土的混合物，但是从 该专利中已知的应用在本质上不同于本发明。
在本发明中特别有利的是使用一个或多个壳体部件在地中获得槽 沟，其中一个或多个中空元件被安装在地中，所述的元件由至少两块通 过间隔垫互相连接的板构成，该板可以包括在底部的能拆卸的封闭部 件。在元件的侧面的密封件也可以起到间隔垫的作用，该密封件也可以 作为相邻的元件的引导件。
在这样一个实施例中，可以在中空元件被安装到地中以前，先用含 粘土的干固体粒子的混合物对中空元件进行填充，此后，再将已经这样 填充的元件安装到地中。
另一方面，根据本发明的一个特定实施例，可以先将中空元件安装 到地中然后再用含粘土的干固体粒子的混合物填充该元件。
为了实现含粘土的干固体粒子的混合物的足够的密实化，通过振动 的方法把上述的元件从槽沟中取出是有利的，此后，密实的、含粘土的 干固体粒子的混合物这样留在了槽沟中。如果使用带有在板的底侧的能 拆卸的封闭部件的中空元件，该封闭部件将在中空元件已经被从槽沟中 取出后留在槽沟内。在中空元件被安装到地中时，该封闭部件防止泥土 和/或水进入该所述的中空元件。
在特定的实施例中，为了取得含粘土的干固体粒子的混合物的足够 的密实化，通过下列的方法使密实化形成是特别有利的：使在槽沟中的 元件振动，致使在振动能量的传递作用下槽沟中的混合物被密实化。
在一个特定的实施例中，下面的方法是特别有利的：在使用含粘土 的干固体粒子填充中空元件之前把一种材料衬到该中空元件的内侧上， 衬到内侧的这种材料防止含粘土的干固体粒子粘附在中空元件上。
这种做衬的材料有助于在从槽沟中取出中空元件时的中空元件的 滑动，还起到在含粘土的干固体粒子的混合物与相邻的土壤之间的隔层 的作用。这种材料的一个例子是土工织物。
在本发明的一个特定的实施例中，使用一个或多个包括若干个隔室 的中空元件是有利的。这样，可以取得不同的组成，例如一个隔室装有 含粘土的干固体粒子的混合物而一个隔室装有砂。如果不需要沿槽沟的 整个长度、深度和宽度填充同样的含粘土的干固体粒子的混合物，这个 实施例是特别有益的，因为总体地实现了成本的节约。
在本发明的一个特定的实施例中，已经在地中形成的槽沟在其两个 纵向的侧面都衬有一个或多个由一块或多块面板构成的壳体部件，此 后，用含粘土的干固体粒子混合物填充由面板这样围成的空间。为了实 现在槽沟中的含粘土的干固体粒子混合物的足够的密实化，这样可以振 动在槽沟中的面板。但是对于要被密实化的槽沟中的含粘土的干固体粒 子混合物来说，通过以这样的方式从槽沟取出面板，以致槽沟中的含粘 土的干固体粒子混合物实现密实化是特别有利的。如果在从槽沟中取出 面板的过程中使面板振动，可以取得更好的密实化。
在一个特定的实施例中，下面的方法是特别有利的：在用含粘土的 干固体粒子混合物填充面板以前，用可以防止含粘土的干固体粒子混合 物粘附在面板上的材料在面板远离土壤一侧给面板加衬。这种做衬的材 料使得在从槽沟中取出面板时面板的滑动更加容易，还起到在含粘土的 干固体粒子混合物与邻近的土壤之间的隔层的作用。
而且，可以在槽沟中安装由两块土工布构成的席垫(mat)作为壳 体部件，在两块土工布之间含粘土的干固体粒子混合物被固定。
应当理解，可以根据槽沟的尺寸和使用的方法，即被安装在槽沟的 任一纵向侧的中空元件、席垫和/或面板，使用一个布置在另一个后面的 若干个可能互相连接或搭接的中空元件、席垫和/或面板，以取得填充有 含粘土的干固体粒子混合物的槽沟。
由于在槽沟中的含粘土的干固体粒子混合物的密实化已经造成在 槽沟内的所述的混合物的高度的一定的下降，使用最好是相同的含粘土 的干固体粒子混合物来填充这样形成的空间是有利的。但是，也可以设 想用与该含粘土的干固体粒子混合物不同的其它填充材料，例如砂。这 样，槽沟就被分层填充了。
根据本发明的一个特定的实施例，在地中形成槽沟时可以使用支撑 流体，以便防止槽沟的侧壁塌方。另外，当在槽沟中安装中空元件和/ 或席垫时将支撑流体取出槽沟是有利的。
为了取得具有足够好的抗渗防潮性的凝胶体，蒙脱石最好处于非活 性状态，即，可能呈现的晶格钠和锂离子不超过可交换晶格阳离子总数 的30％。蒙脱石可以是下列中的一种：蒙脱土、贝得石、锂蒙脱石、滑 石粉、伊利水云母、钠板石、以上这些的混合物、含有以上的一种或多 种的天然岩石(如膨润土)、或蒙脱石型硅酸盐化合物的人造混合物(例 如Laponite(商标)，英国Laporte公司)。
含粘土干固体粒子混合物的含水量最好小于20％，以此，理想的 含水量在很大程度上是由所述混合物被处理的方式以及槽沟的尺寸决 定的。因此，关于含粘土混合物的要求的流动性质，当要填充窄的槽沟 时，小于10％的含水量将是理想的；但是，还可以用最大含水量为20％ 的混合物填充槽沟外侧的中空元件。
理想的是，含粘土干固体粒子混合物还附加地包括占蒙脱石重量的 0.8-6.0个重量百分比的粉状固体活化剂。另外，含粘土混合物最好包括 基于蒙脱石重量的0.5个重量百分比以上的一种或多种平均颗粒尺寸大 于0.05mm的固体惰性填料。在一个特定的实施例中，含粘土干固体粒 子混合物特别地包含基于全部混合物重量的1-95个重量百分比的固体 惰性填料。对于固体惰性填料来说具有0.1-8.0mm的颗粒尺寸是特别优 选的。
每种能与蒙脱石反应的水溶性聚合物可以被用作含粘土的干固体 粒子混合物中的聚合物组分。这样的聚合物的例子是包含下列成分的聚 合物：-COOH、COO-Me+(Me+为一价金属阳离子)、-CONH2、-OH和/或作为官能团的＝C-O-C＝团。要被使用的聚合物的例子是水解度小于 40％的聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺-丙烯酸共聚物、乙烯醇 -丙烯酸共聚物、聚环氧乙烷和它们的混合物。还可以使用接枝聚合物， 如接枝到纤维素主链上的丙烯酸胺。聚合物的分子量通常小于15,000, 000，优选的分子量范围在400,000和10,000,000之间。
含粘土的干固体粒子混合物还可以包含一种或多种固体惰性填料， 例如砂、白炭黑胶料、岩石粉或矿物粉、陶瓷粉材料或它们的混合物。
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