AT517041B1

AT517041B1 - Ventilkappe und Ventil zum Einbringen von Injektionsgut in Baugrund

Info

Publication number: AT517041B1
Application number: ATA50268/2016A
Authority: AT
Original assignee: Karl Heinz Joerger
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2016-04-01
Publication date: 2020-07-15
Also published as: CH710962B1; AT517041A2; CH710962A2; AT517041A3; DE102015105083A1

Abstract

Ventilkappe 1 am Ende eines Injektionsrohres 10 zum Einbringen von fließfähigem Injektionsgut in Baugrund. Erfindungsgemäß weist die Ventilkappe 1 einen zylinderartigen Ventilmantel 2 auf, der aus einem gummiartigen Material gebildet ist, an seinem oberen Ende eine Mantelöffnung 4 zur Aufnahme des Injektionsrohres 10, an seinem unteren Ende eine geschlossene Spitze 8 und in seinem Innern einen zylinderartigen Hohlraum 9 mit wenigstens einem Tiefenanschlagselement 6, 6‘, 6‘‘ aufweist. Dabei entspricht die Länge des Ventilmantels 2 unterhalb der Tiefenanschlagselemente 6, 6‘, 6‘‘ mindestens dem Durchmesser des Injektionsrohres 10. Der Durchmesser des Hohlraums 9 ist im oberen Bereich so gewählt, dass das Injektionsrohr 10 in die Mantelöffnung 4 am oberen Ende einführbar ist und die Ventilkappe 1 aufgrund einer Dehnung des gummiartigen Materials nach Einführen des Injektionsrohres 10 bis zu dem Tiefenanschlagselement 6, 6‘, 6‘‘ fest mit dem Injektionsrohr 10 verbunden ist und mittels eines Injektionsdrucks P von der Außenfläche des Injektionsrohrs 10 lösbar ist.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Ventilkkappe zum Erzeugen eines Ventils am Ende eines Rohres mit einem zylinderartigen Ventilmantel, der aus einem gummiartigen Material gebildet ist, an seinem oberen Ende eine Mantelöffnung zur Aufnahme des Rohres, in seinem Innern einen zylinderartigen Hohlraum mit wenigstens einem Tiefenanschlagselement zum Tiefenanschlag des Rohres aufweist, wobei die Länge des Ventilmantels in einem unteren Bereich von der Ventilspitze bis zu dem Tiefenanschlag mindestens dem Durchmesser des Rohres entspricht, und wobei der Leiter Durchmesser des Hohlraums im oberen Bereich so gewählt ist, dass das Rohr in die Mantelöffnung am oberen Ende einführbar ist und die Ventilkkappe aufgrund einer Dehnung des gummiartigen Materials nach Einführen des Rohres bis zu dem Tiefenanschlagselement fest mit dem Rohr verbunden ist.

[0002] Sie betrifft weiters ein Ventil zum Einbringen von Injektionsgut in Baugrund, mit einem Injektionsrohr, das an eine Druckquelle für ein fließfähiges Injektionsgut anschließbar ist.

[0003] Eine derartige Ventilkkappe ist aus US 4607663 A und EP 1077339 A2 bekannt. Diese Schriften zeigen eine Ventilkappe für Gezeitenventile, die für Regenwasserkanäle bestimmt sind und Rückfluss bei Flut in ein Rohr des Regenwasserkanals verhindern sollen. Es ist jeweils eine Ventilkappe gezeigt, welche zum Erzeugen eines Ventils am Ende eines Rohres geeignet ist. Sie weist einen zylinderartigen Ventilmantel, bestehend aus einem gummiartigen Material, auf, mit einer Mantelöffnung am oberen (dem Rohr zugewandten) Ende und einem zylinderartigen Hohlraum im Inneren, wobei der Durchmesser des Hohlraums im oberen Bereich so gewählt ist, dass das Rohr einführbar ist, sodass die Ventilkappe fest mit dem Rohr verbunden ist. Außerdem ist ein Tiefenanschlag gezeigt, und die Länge des Ventilmantels in einem unteren Bereich entspricht mindestens dem Durchmesser des Rohres. Die Ventilwirkung wird dadurch erreicht, dass der Ventilmantel anschließend an den zylinderartigen Hohlraum an zwei gegenüberliegenden Seiten zusammenläuft, sodass der Hohlraum schließlich in einem Schlitz endet. Ist der Druck im Hohlraum größer als außerhalb, öffnet sich der Schlitz, und Wasser kann hindurchfließen. Für das Einbringen von fließfähigem Injektionsgut in einen Baugrund ist solch ein Ventil wegen der unterschiedlichen Konsistenz und der unterschiedlichen Druckverhältnisse nicht geeignet.

[0004] WO 03/043106 A1 zeigt eine Kappe für einen Akkumulator, die als Ventil wirkt, das eventuell entstehenden Überdruck ablassen kann. Diese Kappe wird auf ein Rohr aufgesteckt, sodass ein zylinderartiger Ventilmantel aus einem Elastomer vorhanden ist, mit einer Mantelöffnung am dem Rohr zugewandten Ende und einem zylinderartigen Hohlraum im Inneren, wobei der Durchmesser des Hohlraums so gewählt ist, dass das Rohr einführbar ist. Diese Kappe wird vollständig auf das Rohr aufgeschoben, sodass Tiefenanschläge nicht vorgesehen sind. Für das Einbringen von fließfähigem Injektionsgut in einen Baugrund ist dieses für Gase gedachte Ventil nicht geeignet.

[0005] Ein Ventil der eingangs genannten Art ist aus WO 92/20901 A1 bekannt. Diese Schrift zeigt eine Ventilkappe, die für das Injizieren von fließfähigem Injektionsgut in einen Baugrund bestimmt ist. Sie wird auf ein Injektionsrohr aufgeschoben und an diesem durch Klebstoff, Vulkanisation, Klammerverbindungen oder dergleichen befestigt. Das eigentliche Ventil wird durch einen Durchgangsschlitz, Kreuzschlitz, Löcher oder dergleichen im unteren Ende der Ventilkappe gebildet.

[0006] Zum Einbringen eines Injektionsguts in Baugrund werden zunächst im Baugrund Bohrungen hergestellt. In diese Bohrungen wird jeweils eine selbsterhärtende Stütz-Suspension eingebracht, welche in der Regel aus Wasser, Zement, Ton und/oder Betonit besteht. Diese sogenannte Mantelmischung bildet einen Mantelkörper, in den das Injektionsrohr mit einem oder mehreren Injektionsventilen eingebracht wird. Es können auch mehrere Injektionsrohre mit jeweils einem Ventil oder verzweigte Injektionsrohre eingebracht werden, an deren jeweiligen Zweigenden ein Ventil vorgesehen ist. Anstelle eines Injektionsrohres kann auch eine Injektionsleitung oder ein Injektionsschlauch oder eine vergleichbare Vorrichtung verwendet werden.

Der Mantelkörper dient zur Stabilisierung des Injektionsrohres und verhindert ein Zurückfließen des Injektionsgutes an die Erdoberfläche. Damit das Injektionsgut in den Baugrund gelangen kann, müssen Risse in dem Mantelkörper erzeugt werden, durch welche das Injektionsgut in den Baugrund fließen kann.

[0007] Ein Injektionsrohr mit einem Ventil ist aus der DE 102008056261 B4 bekannt. Am unteren Ende des Injektionsrohres sind seitlich Austrittsöffnungen ausgebildet. Diese sind von einer elastischen Manschette umschlossen. Das Injektionsgut soll möglichst nur in unmittelbarem Bereich des Injektionsventils und im Wesentlichen in horizontaler Richtung austreten, damit in dem Ventilbereich ein möglichst definierter Injektionskörper ausgebildet wird. Hierzu ist an dem Injektionsrohr oberhalb des Ventilbereiches ein Zentrierkörper angeordnet, mit dem das Ventil in dem das Injektionsrohr umgebenden Mantelkörper zentriert wird. Zudem weist der Zentrierkörper Flächen auf, die eine Trennfläche im Mantelkörper ausbilden, wodurch Injektionskörper mit einer größeren horizontalen Ausdehnung erzeugt werden können. Bei dieser Vorrichtung müssen das Ventil und die Zentriervorrichtung durch Verschweißen oder Verschrauben an dem Injektionsrohr befestigt werden. Um einen Injektionsdruck am unteren Ende des Injektionsrohres zu erhalten, der groß genug ist, um Risse im Mantelkörper zu erzeugen, ist ein sehr hoher Eingangsdruck am oberen Ende des Injektionsrohres erforderlich. Die recht aufwändige Zentriervorrichtung ist erforderlich, damit der Mantelkörper definiert aufgerissen werden kann.

[0008] Aus der DE 4106839 ist ein Ventil zur Nachinjektion eines Verpressankers bekannt. Das Ventil wird dadurch gebildet, dass in einem Bereich der Wandung des Injektionsrohres längsbeabstandete Ventilöffnungen vorgesehen sind, die von einer elastischen Hülle überdeckt sind. Die elastische Hülle ist so ausgebildet, dass sie sich aufgrund des Drucks des fließfähigen Injektionsguts, das in das Injektionsrohr gepumpt wird, von der Außenfläche des Injektionsrohres abhebt. Infolgedessen kann das Injektionsgut zwischen dem Injektionsrohr und der elastischen Hülle entlangfließen und in den Baugrund gelangen. Das Ventil befindet sich in einem Bereich entlang des Injektionsrohres. Es wird durch Wickeln eines sich selbst verschweißenden Bandes unter Zug an dem Rohr befestigt. Bei diesem Ventil ist ein sehr großer Eingangsdruck am Eingang des Injektionsrohres erforderlich, um einen Injektionsdruck an dem Ventil zu erzeugen, der in dem das Injektionsrohr umgebenden Mantelkörper Risse erzeugt, die zum definierten Einbringen des Injektionsguts geeignet sind. Daher wird dieses Ventil insbesondere zur Nachinjektion verwendet, bei welcher Räume im Baugrund, die mit der Hauptinjektion noch nicht verfüllt wurden, mit dem Injektionsgut nachgefüllt werden können. Auch ist ein selbst verschweißendes Band hinsichtlich seiner elastischen Eigenschaften träge, so dass es nach einer Dehnung nicht wieder in seinen Ausgangszustand zurückkehrt und nach der Injektion nicht vollständig abdichtet.

[0009] Im Hinblick auf diesen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ventil zum Einbringen von fließfähigem Injektionsgut zu schaffen, mit welchen das Einbringen des Injektionsguts mit einer einfachen Vorrichtung definiert erfolgen kann, ohne dass ein zu hoher Eingangsdruck erforderlich ist.

[0010] Diese Aufgabe wird durch eine Ventilkkappe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zum Einbringen von fließfähigem Injektionsgut in Baugrund der Ventilmantel an seinem unteren Ende eine geschlossene Spitze aufweist und dass er mittels eines Injektionsdrucks aufgrund des fließfähigen Injektionsguts von der Außenfläche des Rohrs, das ein Injektionsrohr ist, lösbar ist.

[0011] Ferner wird die Aufgabe durch ein gattungsgemäßes Ventil gelöst, auf welches am unteren Ende des Injektionsrohres eine derartige erfindungsgemäße Ventilkappe aufgebracht ist. Mit der erfindungsgemäßen Ventilkappe wird aufgrund der Eigenschaften des gummiartigen Materials und mit der auf das Injektionsrohr abgestimmten Form erreicht, dass die Ventilkappe einfach und schnell zum Bilden des erfindungsgemäßen Ventils auf das Injektionsrohr aufgebracht werden kann. Ein guter und definierter Sitz der Ventilkappe auf dem Injektionsrohr wird ebenfalls durch diese erfindungsgemäßen Eigenschaften der Ventilkkappe und aufgrund des Tiefenanschlagselements gewährleistet. Beim Einführen des Injektionsrohres in die Ventilkkappe

bzw. beim Aufsetzen der Ventilkappe auf das Injektionsrohr wird die Ventilkappe leicht gedehnt und das Injektionsrohr so weit eingeführt, bis es auf den Tiefenanschlagselementen aufsitzt. Das Ventil kann somit auf einfache Weise ohne besondere Hilfsmittel direkt am Einsatzort hergestellt bzw. zusammengesetzt werden.

[0012] Nachdem die Kappe auf das Injektionsrohr aufgebracht wurde, kann das so erzeugte Ventil in die Bohrung eingebracht werden.

[0013] Hierbei ist sichergestellt, dass die Ventilkkappe beim Einbringen des Injektionsrohres nicht abfallen kann, auch nicht bei Berührungen, Stößen und ähnlichem. Wenn am oberen Ende des in den Boden eingebrachten Injektionsrohres ein Eingangsdruck erzeugt wird, mit dem das fließfähige Injektionsgut zu dem Ventil gepumpt wird, so entsteht in dem Ventil, und zwar zunächst in dessen unterem Bereich, ein Injektionsdruck. Aufgrund des Injektionsdrucks dehnt sich die Ventilkappe in ihrem unteren Bereich aufgrund der dort auftretenden Kräfte und aufgrund ihrer Form radial bzw. ballonartig aus. Die radial nach außen wirkenden Kräfte bewirken ein Aufreißen des Mantelgemischs, so dass Risse in dem Mantelkörper entstehen, durch welche Flüssigkeit in den Baugrund gelangen kann. Dies ist aufgrund der erfindungsgemäßen Form der Ventilkkappe möglich, insbesondere dadurch, dass am unteren Ende des zylinderförmigen Hohlraums eine geschlossene Spitze ausgebildet ist.

[0014] Da die Abmessungen der Ventilkkappe und deren Materialeigenschaften so gewählt sind, dass sich der Ventilmantel mittels eines Injektionsdrucks aufgrund des fließfähigen Injektionsguts von der Außenfläche des Injektionsrohrs löst, bewirkt ein weiteres Dehnen der Ventilkappe aufgrund des steigenden Drucks und aufgrund des Nachgebens des Mantelgemischs, dass sich die Ventilkappe in ihrem oberen Bereich von dem Injektionsrohr löst, so dass das fließfähige Injektionsgut zwischen dem so gebildeten Kanal zwischen der Ventilkappe und dem Injektionsrohr entlangfließt und in den Mantelbereich gelangt, wo das Injektionsgut weitere Risse in dem Mantelgemisch sowie ein Ausdehnen des Mantelgemischs verursacht. Hierdurch gelangt das Injektionsgut in den Boden bzw. in den Baugrund. Aufgrund der ballonartigen Ausdehnung der Ventilkkappe kann dieser Vorgang sehr gezielt und definiert erfolgen. Es ist auch nur ein geringer Eingangsdruck am Eingang des Injektionsrohres erforderlich, um einen genügend großen Injektionsdruck und eine genügend große Sprengkraft in dem den Ventilbereich umgebenden Mantelkörper zu erzeugen, der ein definiertes Einbringen des Injektionsguts ermöglicht.

[0015] Der Innendurchmesser der Ventilkappe ist kleiner als der Außendurchmesser des Injektionsrohres gewählt, so dass eine Dehnung erforderlich ist, um die Ventilkappe auf das Injektionsrohr aufzubringen. Diese wird dabei so weit gedehnt, dass sie fest auf dem Injektionsrohr sitzt und während des Gebrauchs von diesem nicht abfallen kann. Der Durchmesser des Ausdehnbereichs der Ventilkappe unterhalb des Tiefenanschlags kann dabei größer gewählt sein, abhängig davon, welche Sprengkraft im Mantelmaterial erzeugt werden soll. Je größer der Ausdehnbereich, desto größere Sprengkräfte können erzielt werden.

[0016] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind das gummiartige Material und der Durchmesser des Hohlraums im oberen Bereich des Ventilmantels so gewählt, dass der Ventilmantel nach Beendigung einer Injektion, also ohne Injektionsdruck in dem Ventilbereich, wieder fest mit dem Injektionsrohr verbunden ist. So wird erreicht, dass das Ventil nach einem Injektionsvorgang wieder geschlossen ist und kein weiteres Injektionsgut unerwünscht in den Boden gelangen kann. Das Ventil ist in seiner Ausgangsposition und kann für einen darauffolgenden Injektionsprozess wieder auf die gleiche Weise verwendet werden wie bei dem ersten Injektionsvorgang. Das Öffnen und Schließen des Ventils kann mittels des Eingangsdrucks am Eingang des Injektionsrohres über eine Pumpe gesteuert und beliebig oft wiederholt werden. Das Material für die Ventilkkappe wird so gewählt, dass es derart elastische Eigenschaften sowie eine geeignete Dicke aufweist, so dass die Kappe zum Offnen des Ventils dehnbar ist und aufgrund der Rückstellkräfte ohne Injektionsdruck wieder verschließt.

[0017] Vorteilhafterweise ist das Tiefenanschlagselement ringförmig und mit einem kleineren Durchmesser als der Durchmesser des oberen Bereichs des Ventilmantels ausgebildet, wobei der Durchmesser des ringförmigen Tiefenanschlags so gewählt ist, dass das Injektionsrohr

nach seinem Einführen auf dem Tiefenanschlag ringförmig und fest aufsitzt. Hierzu kann ein ringförmiges Element in den zylinderförmigen Hohlraum der Ventilkkappe nachträglich eingebracht und befestigt sein oder einstückig mit der Ventilkappe hergestellt sein. Das ringförmige Tiefenanschlagselement kann auch dadurch ausgebildet sein, dass der Ventilmantel in seinem unteren Bereich einen kleineren Durchmesser aufweist als in seinem oberen Bereich, der so gewählt ist, dass das Injektionsrohr nach seinem Einführen auf dem Tiefenanschlag ringförmig und fest aufsitzt. Abhängig von der Anwendung und von den Herstellungsbedingungen kann die günstigste Anordnung verwendet werden. Durch das erfindungsgemäße Tiefenanschlagselement wird eine sichere Zentrierung des Injektionsrohres in der Ventilkappe gewährleistet. Dies führt zu einem kontrollierten und zuverlässigen Öffnen und Schließen des Ventils beim Aufbauen und Abbauen des Injektionsdrucks und dem dadurch verursachten Aufblasen des unteren Teiles der Ventilkkappe und Lösen des oberen Teils der Ventilkkappe von dem Injektionsrohr.

[0018] Gemäß einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind wenigstens zwei Tiefenanschlagselemente als Uberstandselemente in dem Ventilmantel ausgebildet. Diese können nachträglich in die Ventilkkappe eingebracht werden, so dass diese mit einem konstanten Innendurchmesser hergestellt werden kann. Die Tiefenanschlagselemente können durch Verkleben, Verschweißen oder auf andere Weise nachträglich eingebracht werden. Auch können sie einstückig mit dem Erzeugen des Hohlraums im der Ventilkappe hergestellt werden. Es ist günstig, wenn die Uberstandselemente achsensymmetrisch zur Mantelachse des Ventilmantels ausgebildet sind. Dann wird die Stabilität des Aufsitzens des Injektionsrohres auch mit wenigen Tiefenanschlagselementen zuverlässig gewährleistet. Wesentlich für die Tiefenanschlagselemente ist, dass ihre Dicke und Anordnung so gewählt ist, dass das Injektionsrohr stabil aufsitzt.

[0019] Auch ist es günstig, wenn die Länge des Ventilmantels in dem unteren Bereich von der Ventilspitze bis zu dem Tiefenanschlag mindestens dem Durchmesser des Injektionsrohres entspricht.

[0020] Hierdurch wird eine besonders günstige Verteilung und Symmetrie der durch den Injektionsdruck verursachten Kräfte gewährleistet. Aufgrund einer größeren Länge des Ventilmantels in dem unteren Bereich kann mit einem niedrigeren bzw. gleichen Eingangsdruck am oberen Ende des Injektionsrohres ein höherer Sprengdruck in dem Ventil erzeugt werden. Je größer die Länge und der Durchmesser des Ventilmantels in dem unteren Bereich gewählt sind, desto größere Aufreiß- und Sprengkräfte können zum Sprengen der Mantelmischung erzielt werden. Zum Sprengen bzw. Einbringen von Rissen in harte Mantelmischungen oder in Bohrungen mit großen Durchmessern ist jeweils eine höhere Sprengkraft erforderlich. Entsprechend werden erfindungsgemäß die Fläche bzw. der Durchmesser und die Länge in dem unteren Bereich der Ventilkkappe gewählt, da dieser für die Druckbeaufschlagung verantwortlich ist. Der untere Bereich des Ventils wirkt dann wie eine Druckkammer bzw. eine Sprengkammer. Hierzu kann das Ventil gezielt verlängert bzw. dessen Durchmesser vergrößert werden.

[0021] Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Länge des Ventilmantels in dem oberen Bereich von dem Tiefenanschlag bis zu der Mantelöffnung mindestens etwa dem 1,2-fachen Durchmesser, bevorzugt mindestens etwa dem 1,5-fachen Durchmesser des Injektionsrohres entspricht. Hierdurch wird ein zuverlässiger Sitz des Injektionsrohres in der Ventilkappe sowie ein zuverlässiges Öffnen und Schließen des Ventils sichergestellt.

[0022] Eine Begrenzung der Ventillänge ergibt sich dadurch, dass die Injektionsflüssigkeit an dem oberen Ende des Ventils austritt. Je länger der untere Bereich der Ventilkappe gewählt wird, desto mehr Risse können über einen größeren Tiefenbereich in der Mantelmischung erzeugt werden. Jedoch können diese bei einer zu großen Entfernung von der Austrittsöffnung des Ventils für die Injektionsflüssigkeit nicht mehr mit der Injektionsflüssigkeit gefüllt werden. Die genauen Abmessungen hängen von dem Material der Mantelmischung ab, so dass die genaue Dimensionierung der Ventilkkappe auch abhängig von dem Material der Mantelmischung, dem Durchmesser der Bohrung und weiteren geographischen Parametern bestimmt werden kann. Die Länge des Ventilmantels und der Durchmesser des Ventilmantels in dem

unteren Bereich werden bevorzugt geeignet zur Erzeugung eines vorgegebenen Sprengdrucks, insbesondere in Abhängigkeit von Materialeigenschaften und Dicke einer Mantelmischung gewählt.

[0023] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

[0024] Es zeigen:

[0025] Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Ventilkappe im Querschnitt;

[0026] Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Ventilkappe im Querschnitt;

[0027] Fig. 3 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Ventilkappe im Querschnitt; und

[0028] Fig. 4 ein Injektionsrohr mit einer Ventilkappe.

[0029] In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilkappe 1 im Querschnitt schematisch dargestellt. Die Ventilkappe 1 weist einen zylinderförmigen Ventilmantel 2 auf, der aus einem gummiartigen Material gebildet ist. In einem oberen Bereich 3 weist der Ventilmantel 2 einen Innendurchmesser auf, der zur Aufnahme eines in Fig. 4 gezeigten Injektionsrohres 10 geeignet ist. Der Innendurchmesser des Ventilmantels in dem oberen Bereich ist dabei kleiner als der Außendurchmesser des Injektionsrohres 10 und so gewählt, dass die Ventilkkappe 1 nach dem Aufbringen auf das Injektionsrohr 10 fest auf diesem sitzt. Dies wird durch ein Dehnen des gummiartigen Materials der Ventilkappe 1 erreicht. Die Ventilkkappe 1 hat eine leicht angeschrägte Mantelöffnung 4, die die Aufnahme des Injektionsrohres 10 erleichtert. In einem unteren Bereich 5 weist der Ventilmantel einen kleineren Innendurchmesser auf als in dem oberen Bereich 3. Dieser ist so gewählt, dass ein ringförmiges Tiefenanschlagselement 6 gebildet wird. Dieses bildet einen Tiefenanschlag 7 für das Injektionsrohr 10, das durch die Mantelöffnung 4 in den oberen Bereich 3 des Ventilmantels eingeführt wird. Das Injektionsrohr 10, das bis zu dem Tiefenanschlag 7 eingeführt wird, sitzt fest auf dem Tiefenanschlagselement 6 auf und wird hierdurch und aufgrund der Kräfte durch das gedehnte Mantelmaterial in einer festen, definierten und zentrierten Position in Bezug auf die Ventilkkappe 1 gehalten. Am unteren Ende weist die Ventilkkappe 1 eine geschlossene Spitze 8 auf.

[0030] Das Material, insbesondere dessen Elastizität, die Dicke der Wand des Ventilmantels 2 und die Form der Ventilkappe 1, insbesondere der Innendurchmesser in dem oberen und in dem unteren Bereich, sowie des Tiefenanschlagselements und die Form der Spitze sind so gewählt, dass die Kappe fest auf dem eingeführten Injektionsrohr angebracht werden kann, das Injektionsrohr fest auf dem Tiefenanschlag 7 aufsitzt und sich die Ventilkkappe 1 von dem Injektionsrohr 10 aufgrund eines vorgegebenen Injektionsdrucks P eines fließfähigen Injektionsguts von der Außenfläche des Injektionsrohres 10 löst und bei Unterschreiten des Injektionsdrucks P wieder mit dem Injektionsrohr 10 verbindet.

[0031] Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventilkappe 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel entspricht der Innendurchmesser des unteren Bereichs 5 des Ventilmantels 2 dem oberen Bereich 3 des Ventilmantels 2. Das Tiefenanschlagselement 6 ist hier durch einen ringförmigen Vorsprung in dem zylinderförmigen Hohlraum 9 der Ventilkappe 1 gebildet. Hierdurch kann in dem unteren Bereich 5 etwas mehr Injektionsgut aufgenommen werden als in dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und ein etwas größerer Injektionsdruck P bei gleichem Eingangsdruck an dem anderen Ende des Injektionsrohres 10 erzeugt werden. Auch kann etwas Material für die Ventilkkappe 1 eingespart werden.

[0032] In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Ventilkappe 1 gezeigt. Hier entspricht der Innendurchmesser in dem unteren Bereich 5 der Ventilkkappe 1 dem Innendurchmesser in dem oberen Bereich 3 der Ventilkappe 1. Es sind drei Tiefenanschlagselemente 6, 6°, 6“ vorge-

sehen. Diese sind als längliche Überstandselemente ausgebildet und in axialer Richtung entlang der Innenfläche des zylinderförmigen Hohlraums in dem Ventilmantel 2 angeordnet. Sie sind achsensymmetrisch zu der Mittelachse des Ventilmantels 2 angeordnet und weisen zueinander jeweils einen gleichen Winkel in radialer Richtung auf. Durch diese Anordnung wird ebenfalls ein stabiler Tiefenanschlag 7 für ein Injektionsrohr 10, das in die Ventilkkappe 1 eingeführt wird, gebildet.

[0033] Die dargestellten Ausführungsbeispiele sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung und bedeuten keine Einschränkung für weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Ventilkkappe und des erfindungsgemäßen Ventils. So können andere Anordnungen und Ausgestaltungen von Tiefenanschlagselementen 6 verwendet werden. Die Größe der Innendurchmesser des Ventilmantels 2 wird von dem Fachmann geeignet für das jeweilige zu verwendende Injektionsrohr 10 angepasst. Auch kann der Fachmann das Material mit den geeigneten elastischen Eigenschaften und mit entsprechender Dicke des Ventilmantels 2 wählen. Sehr gut geeignet ist beispielsweise Naturkautschuk.

[0034] Im Folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Ventils anhand des Ausführungsbeispiels der Fig. 4 erläutert.

[0035] Die Ventilkkappe 1 wird auf das untere Ende eines Injektionsrohres 10 unter Dehnung so aufgebracht, dass das Injektionsrohr 10 auf dem Tiefenanschlag 7 der Ventilkappe 1 aufsitzt. Die Ventilkappe 1 ist aufgrund der Dehnung des gummiartigen Materials fest und immer noch dehnbar mit dem Injektionsrohr 10 verbunden. Das Injektionsrohr 10 wird in eine dafür vorgesehene, mit einem Mantelgemisch gefüllte Bohrung 11 in den Baugrund eingebracht. Alternativ kann die Mantelmischung über das Ventil und das Injektionsrohr in die Bohrung 11 eingebracht werden. Die Injektionsleitung 10 und das Ventil werden nach dem Einbringen der Mantelmischung gereinigt, so dass das Injektionsrohr 10 mit dem mittels der Ventilkkappe 1 gebildeten Ventil für die nächste Injektion verwendet werden können. Alternativ kann eine zusätzliche Injektionsleitung mit Ventil zum Einbringen der Mantelmischung verwendet werden.

[0036] Am oberen Ende des Injektionsrohres 10 wird beispielsweise mit einer Pumpe ein Eingangsdruck erzeugt, mittels welchem fließfähiges Injektionsgut zu dem unteren Ende des Injektionsrohres 10, an dem sich das Ventil befindet, gepumpt wird. Wenn das Injektionsgut in den unteren Bereich 5 des Ventilmantels gelangt, entsteht dort ein Überdruck, der Injektionsdruck P. Durch diesen dehnt sich die Ventilkappe 1 in ihrem unteren Bereich 5 ballonartig aus. Die radial nach außen wirkenden Kräfte wirken als Sprengkräfte K und bewirken ein Aufreißen des sich in der Bohrung 11 befindenden Mantelgemischs, so dass Risse in dem Mantelkörper 12 entstehen. Durch weiteres Dehnen der Ventilkappe 1 aufgrund des steigenden Injektionsdrucks P und aufgrund des Nachgebens des Mantelgemischs löst sich die Ventilkkappe 1 in ihrem oberen Bereich 3 von dem Injektionsrohr 10, so dass das fließfähige Injektionsgut entlang des so gebildeten Kanals 13 zwischen der Ventilkkappe 1 und dem Injektionsrohr 10 in den Mantelbereich gelangt und weitere Risse in dem Mantelgemisch sowie ein Ausdehnen des Mantelgemischs verursacht. Hierdurch gelangt das Injektionsgut in den Baugrund. Nach Beendigung des Injektionsvorgangs sinkt der Injektionsdruck P, und das Material der Ventilkappe 1 zieht sich aufgrund seiner gummiartigen Eigenschaften wieder zusammen, so dass die Ventilkkappe 1 in ihren Ausgangszustand zurückgelangt. Sie liegt dann wieder fest an dem Injektionsrohr 10 an, so dass kein weiteres Injektionsgut in den Baugrund fließen kann. Auch wirken keine weiteren Sprengkräfte K auf die Mantelmischung, so dass dort keine weiteren Risse entstehen. Bei einer weiteren Injektion wiederholt sich der oben beschriebene Vorgang. Es wird somit mit der erfindungsgemäßen Ventilkkappe 1 durch Aufbringen auf ein Injektionsrohr 10 ein Ventil geschaffen, das für ein kontinuierliches Öffnen und Schließen hinsichtlich des Injektionsguts geeignet ist und mit dem verschiedene Injektionsvorgänge hintereinander durchgeführt werden können.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Ventilkappe

2 Ventilmantel

3 Oberer Bereich des Ventilmantels 4 Mantelöffnung

5 Unterer Bereich des Ventilmantels 6 Tiefenanschlagselement

7 Tiefenanschlag

8 Spitze

9 Zylinderförmiger Hohlraum

10 Injektionsrohr

11 Bohrung

12 Mantelkörper

13 Kanal

P Injektionsdruck

K Sprengkraft

Claims

Patentansprüche Ventilkkappe zum Erzeugen eines Ventils am Ende eines Rohres mit einem zylinderartigen Ventilmantel (2), der - aus einem gummiartigen Material gebildet ist, - an seinem oberen Ende eine Mantelöffnung (4) zur Aufnahme des Rohres (10), - In seinem Inneren einen zylinderartigen Hohlraum (9) mit wenigstens einem Tiefenanschlagselement (6, 6‘, 6“) zum Tiefenanschlag (7) des Rohres (10) aufweist, wobei die Länge des Ventilmantels (2) in einem unteren Bereich (5) von der Ventilspitze (8) bis zu dem Tiefenanschlag (7) mindestens dem Durchmesser des Rohres (10) entspricht, und wobei der Durchmesser des Hohlraums (9) in einem oberen Bereich (3) so gewählt ist, dass das Rohr (10) in die Mantelöffnung (4) am oberen Ende einführbar ist und die Ventil- kappe (1) aufgrund einer Dehnung des gummiartigen Materials nach Einführen des Rohres bis zu dem Tiefenanschlagselement (6, 6‘, 6“) fest mit dem Rohr verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbringen von fließfähigem Injektionsgut in Baugrund der Ventilmantel an seinem unteren Ende eine geschlossene Spitze (8) aufweist und dass er mittels eines Injektionsdrucks (P) aufgrund des fließfähigen Injektionsguts von der Außen- fläche des Rohrs (10), das ein Injektionsrohr (10) ist, lösbar ist.

1. Ventilkappe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilmantel (2) nach Beendigung einer Injektion, also ohne Injektionsdruck, fest mit dem Injektionsrohr (10) verbunden ist.

2, Ventilkappe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Tiefenanschlagselement (6, 6°, 6“) ringförmig und mit einem kleineren Durchmesser als der Durchmesser des oberen Bereichs (3) des Ventilmantels (2) ausgebildet ist und dass das Injektionsrohr (10) nach seinem Einführen auf dem Tiefenanschlag (7) ringförmig und fest aufsitzt.

3. Ventilkkappe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilmantel (2) in seinem unteren Bereich (5) einen kleineren Durchmesser aufweist als in seinem oberen Bereich (3), so dass das Injektionsrohr (10) nach seinem Einführen auf dem Tiefenanschlag (7) ringförmig und fest aufsitzt.

4. Ventilkappe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Tiefenanschlagselemente (6, 6°, 6“) als Uberstandselemente in dem Ventilmantel (2) ausgebildet sind.

5. Ventilkkappe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Überstandselemente achsensymmetrisch zur Mantelachse des Ventilmantels (2) ausgebildet sind.

6. Ventilkkappe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Ventilmantels (2) in dem oberen Bereich (3) von dem Tiefenanschlag (7) bis zu der Mantelöffnung (4) mindestens dem 1,2-fachen Durchmesser, bevorzugt mindestens dem 1,5-fachen Durchmesser des Injektionsrohres (10) entspricht.

7. Ventil zum Einbringen von Injektionsgut in Baugrund, mit einem Injektionsrohr (10), das an eine Druckquelle für ein fließfähiges Medium anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Ende des Injektionsrohres (10) eine Ventilkappe (1) mit den Merkmalen nach einem der vorangehenden Patentansprüche aufgebracht ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen