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Verfahren zur Befestigung von beweglichen Bodenschichten, Schwimmsand u. dgl.
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Schwimmsand u. dgl. durch Betonierungsarbeiten.
Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Durchmischung des Bodenmaterials mit dem Zementmörtel, der auf den Grund der Sohle eingefüllt wird, zu bezwecken. Zu diesem Zwecke muss das Bodenmaterial bewegt werden, weil andernfalls eine eigentliche Durch mischung des Bodens mit dem Zement nicht erfolgen kann.
Der der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Gedanke der Bodenmischung mit dem Zementmörtel ist für den Erfolg der Betonierungsarbeiten ausschlaggebend und die gesamten bisherigen Verfahren dieser Art sind daran gescheitert, dass eine wirksame Mischung bisher nicht möglich war.
Man hat beispielsweise versucht, lockere Bodenschichten, z. B. Schwimmsand, dadurch zu binden und zu befestigen, daLi man ein Bindemittel. z. B. Zement, unter Druck einpresste. Diese Versuche haben jedoch zu einem Ergebnis nicht geführt, weil der Zement, als Pulver oder als Zementmilch eingeführt, durch die ersten Schichten des Sandbettes wie von einem Filter zurückgehalten wird und eine Dichtungswand bildet, die das tiefere Eindringen des Zements in den Sandboden unmöglich macht.
Ebenso versuchte man, das Sandbett vor oder gleichzeitig mit der Zementeinführung durch sogenannte Grundbaurohre zu zerschneiden und zu zerreissen, um auf diese Weise das Eindringen des Zements zu ermöglichen. Aber auch dieses Verfahren gestattet keine Mischung des Bodenmaterials mit dem eingeführten Zementmörtel, denn die Stacheln dienen nur zum Lockern und Furchen des Bodens. Eine Betonierungsarbeit wird aber in den seltensten Fällen in einem solchen Boden vorgenommen, der einer besonderen Auflockerung bedarf, sondern in solchem Boden, welcher im Gegenteil einer Refestigung bedarf. In diesem Falle, versagt aber das Verfahren mit dem Grundbaurohre,
weil bei der Struktur des Schwimmsandes alsbald nach dem Hindurchgehen der Stacheln die Bodenfurchen sich, wie beim Wasser. wieder schliessen, so dass eine Forderung des Erdbodens zum Zwecke der Mischung mit dem Zementbrei ausgeschlossen ist.
Für die Mischung des Bodenmaterials mit dem Zementmörtel muss das Bodenmaterial bewegt werden. Dementsprechend sind es im wesentlichen drei Ausführungsformen des Verfahrens, die in den drei anliegenden Figuren dargestellt sind.
In Fig.) ist ein Verfahren zur Vermeidung der Erdmasse mittels Explosion dargestellt, m Fig. 2 wird die Mischung des Bodenmaterials dur h eine Mischschraube bewirkt, während der
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die Mischung durch schnelle Rotation einer durchgehenden Transportschnecke.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Verfahren wird in die Bodenschicht a in bekannter Weise ein Rohr b bis zur Tiefe der Sohle c gesenkt. Hierauf wird auf die Rohrsohle @ ein mit Zement gefüllter Behälter d gesenkt und dann das Rohr h bis über den Zementkorper gehoben. Im Innern des Zementkörpers befinden sich eine oder mehrere Sprengkapseln P, welche dann zur Explosion gebracht werden. Je nach der gewählten Art und Stärke des Explosivstoffes kann der Umfang und die Richtung der Wirkung bestimmt werden. Die durch die Explosionen geschaffenen Hohl-
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Gegebenenfalls kann auch so vorgegangen werden, dass mehrere Sprengkörper in kurzer Auf- einanderfolge zur Explosion gebracht werden. Bei Anwendung von Dynamit beispielsweise erfolgt
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die Wirkung hauptsächlich nach unten, bei Anwendung von Sprengpulver hauptsächlich nach den Seiten. Auf diese Art ist es möglich, sowohl bestimmte Stellen im schwimmenden Gebirge zu befestigen, als auch durch planmässige Wiederholung vollständige Säulen, Mauern. Behälter oder Schächte herzustellen.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausfiihrungsform des Verfahrens senkt man zunächst einen Spiralbohrer 'mit verhältnismässig breiten Tellern in das zu befestigende Gebirge. Hierauf senkt man ein Rohr b dicht neben dem Schaft g des Bohrers soweit in den Boden, indem man gleichzeitig durch Ausheben des Bodenmaterials aus dem Rohre in bekannter Weise eine Bohrung herstellt, dass die Sohle der Bohrung in dem Wege der Schraubengänge des Bohrers f sich befindet.
Hierauf bringt man in das Rohr eine Zementmasse und setzt auf diese einen Kolben k. Durch Festhalten des Kolbens mittels einer Kolbenstange und gleichzeitiges Herausziehen des Rohres b bleibt die Zementmasse h in dem Loch. Nunmehr wird der Schraubenbohrer f herausgedreht, wobei, da seine Schraubengänge beständig durch die Zementmasse h und die angrenzenden Bodenschichten schneiden, letztere mit dem Zement gemischt werden. Hierbei entsteht, falls der Boden eine genügende Menge Feuchtigkeit besitzt, ohne weiteres Zementmiirtel, welcher dann erhärtet und so eine Befestigung des Bodens bewirkt. Das Rohr mit der Zementmasse kann allenfalls auch concentrisch oder annähernd concentrisch zum Bohrwerkzeug angeordnet werden.
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens zeigt Fig. 3. Ein sogenannter Wasserspiil- bohrer I wird in den Boden gesenkt und durch Spülung innerhalb desselben an der erforderlichen
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erzeugt, in welchem die Bodenteilchen in steter Bewegung gehalten werden. In diesem Zustand des Bodenmaterials wird anstatt des Wassers Zementmilch zugeführt, welche sich bei weiterer Drehung des Bohrers mit dem Sande mischt, wodurch sich erhärtender Betonmiirtel bildet.
Es ist selbstverständlich, dass die Bohrwerkzeuge stets vor dem Erhärten des Zementmörtels herausgezogen werden müssen.
Anstelle von Zement kann auch jedes andere abbindende Material verwendet werden.
Der vorliegende Wasserspülbohrer unterscheidet sich von dem mit Stacheln besetzten Grundbaurohre dadurch, dass er eine durchgehende Schraube besitzt und selbst in schnelle
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gt'bruchten Zementteile so innig mit den Bodenteilen gemischt werden, dass am Lagerorte der losen Erde feste Betonkörper aus den beiden Mischgütern gebildet werden.