BE1004389A3

BE1004389A3 - Werkwijze en inrichting voor het in de grond bevestigen van ankers, nagels en gelijkaardige wapeningen.

Info

Publication number: BE1004389A3
Application number: BE8900872A
Authority: BE
Original assignee: Smet Boring Nv
Priority date: 1989-08-14
Filing date: 1989-08-14
Publication date: 1992-11-10
Also published as: EP0413676B1; EP0413676A1

Abstract

De uitvinding betreft een werkwijze voor het in de grond bevestigen van wapeningen en dgl., gekenmerkt doordat men een boorgat aanbrengt door een boorbuis (29 met een boorkop (5) in de grond te drukken, men de diameter van het boorgat verhoogt door injectie onder druk van een vloeistof; men daartoe gebruik maakt van een dubbelwandige , roterende boorbuis (2) met boorkop (5), men in de hartlijn van de boorbuis een wapening (79 aanbrengt waarvan de lengte nagenoeg overeenstemt met deze van de boorbuis (2) en men hogerbedoelde stalen wapening in de grond (1) achterlaat terwijl cementgrout in de ontstane verbrede boorholte (2) onder druk rondom de wapening (7) wordt geïnjecteerd.

Description

"Werkwijze en inrichting voor het in de grond bevestigen van ankers, nagels en gelijkaardige wapeningen"
Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het in de grond bevestigen van ankers, nagels en gelijkaardige wapeningen door het aanleggen van een boorgat onder gebruikmaking van een boorkop en injecteren van cementgrout.

Wapeningen, zoals ankers of nagels, die in de grond verticaal, horizontaal of onder gelijk welke hoek worden aangebracht, worden tot hiertoe volgens een van de hierna genoemde beschreven technieken bevestigd : a) Onder een hoek van 0 tot 900 wordt een boorgat in de grond aangebracht, al dan niet onder gebruikmaking van waterspoeling en/of lucht. Bij deze bewerking kan grout worden ingespoten ; b) Na het uitvoeren van het boorgat wordt het anker (nagel of wapening) al of niet voorzien van injectiebuisjes en/of afdichtingen in het boorgat gebracht ; c) Het anker wordt in het boorgat, dat mogelijk ook daartoe werd verbreed bij middel van de z. g. jet-cutting of groutingtechnieken, vastgezet door inspuiten in het boorgat van verhardende produkten, meestal cement.

De verhardende produkten, zoals o. m. cement, kunnen onder druk in het boorgat worden gebracht ; d) Door gebruik te maken van speciale voorzieningen, zoals tegelijkertijd intrillen (of boren) en vastzetten van het anker, nagel of wapening, wordt het anker in de grond vastgezet. Bij deze laatste werkwijze wordt gebruik gemaakt van de trillingen veroorzaakt door het hameren en moet grout onder zeer hoge druk worden ingepompt ; e) Ook kan een vergroot boorgat worden gemaakt, wat vooral in zeer cohesieve gronden noodzakelijk kan zijn, door gebruik te maken van de jet-grouting techniek ter hoogte van de wortel van het anker.

De hierboven genoemde werkwijze vertoont meerdere nadelen. De onder b en c beschreven werkwijzen hebben het

groot nadeel dat de uitwerking ervan omslachtig is en duur uitvalt.

Belangrijke onderdelen bij het boren gebruikt gaan verloren en blijven in de grond achterwege samen met de wapening.

De onder d beschreven werkwijze heeft de volgende nadelen : 1. De te nemen voorzieningen voor het bekomen van een anker, een nagel of een wapening zijn zeer duur. Bij het intrillen gaat het ganse onderdeel dat daartoe in de grond wordt gebruikt verloren, zodat de voordelen die deze werkwijze normaal zou moeten opleveren, teniet worden gedaan ; 2. Bij aanwezigheid van stenen in de grond, harde concreties, opvulmateriaal en/of versteende ondergrond, is het niet mogelijk zonder bijkomende voorzieningen de ondergrond te penetreren. In dergelijke geologische omstandigheden moeten z. g."voorgaten"worden geboord, zodat de kostprijs van deze werkwijze aanzienlijk wordt verhoogd ; 3. Bij aanwezigheid van stenen of andere gelijkaadige hindernissen kunnen ontoelaatbare afwijkingen bij het boren t. o. v. de theoretische richting worden vastgesteld.

Het anker vertoont inderdaad geen voldoende stabiliteit om dergelijke hindernissen te overwinnen en de opgelegde richting te bewaren.

De uitvinding heeft dus tot doel een werkwijze voor te schrijven die bedoelde nadelen verhelpt en een nieuwe en originele werkwijze voor te stellen waardoor op uitstekende wijze wapeningen in de grond kunnen worden aangebracht en vastgezet, welk ook de geologische structuur van de grond moge zijn. De werkwijze volgens de uitvinding maakt inderdaad het aanbrengen van wapeningen mogelijk in alle soorten alluviale gronden, onafgezien of het om zand, klei of leem gaat. Ook de gronden die een rotsbodem, steenachtige aanvullingsgronden, al dan niet met water verzadigd, en/of versteende lagen bevattende gronden kunnen worden bewerkt. Dit geldt ook voor het type wapening, hetzij dat men verankering, vernageling of het inbrengen van gelijk welke wapening in overweging neemt.

Om de werkwijze volgens de uitvinding in de beste omstandigheden en op de meest economische wijze toe te passen, voorziet de uitvinding in de volgende stappen :

a) Men brengt bedoeld boorgat aan door een boorbuis met boorkop in de grond te drukken en men verhoogt de diameter van het boorgat door injectie onder druk van een vloeistof ; b) Men maakt daartoe gebruik van een dubbelwandige, roterende boorbuis met boorkop ; men brengt in de hartlijn van de boorbuis een wapening aan waarvan de lengte nagenoeg overeenstemt met deze van de boorbuis ; men laat, in de eindfase, bij het terugtrekken van de boorbuis, hogerbedoelde stalen wapening in de grond achter terwijl cementgrout in de ontstane verbrede boorholte onder druk rondom de wapening wordt geinjecteerd.

In een bij voorkeur toegepaste verwezenlijkingsvorm wordt als vloeistof bij het verhogen van de diameter van het boorgat cementgrout toegepast.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op de inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.

Andere details en voordelen zullen blijken uit de hiernavolgende beschrijving van een werkwijze voor het in de grond bevestigen van ankers, nagels en gelijkaardige wapeningen en hierbij gebruikte inrichting, volgens de uitvinding. Deze beschrijving wordt uitsluitend bij wijze van voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet. De verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuren.

Figuren 1 tot 3 illustreren schematisch drie opeenvolgende stappen uit de werkwijze volgens de uitvinding.

Figuur 4 is een schematisch vooraanzicht, gedeeltelijk in doorsnede, van de inrichting gebruikt voor het toepassen van de werkwijze, volgens de uitvinding.

De werkwijze door de figuren I tot 3 gelllustreerd, omvat de volgende stappen :
Aanleggen van een boorgat in de grond 1 door gebruik te maken van een dubbelwandige boorbuis 2. Een kaaimuur of een gelijkaardig massief wordt met de verwijzing 3 aangeduid. Meestal worden inderdaad bedoelde wapeningen door een kaaimuur aangelegd ter verankering van deze structuur. Het eigenlijke boorgat

wordt in de schematische figuren niet voorgesteld omdat de werkwijze er precies in bestaat het boorgat tot een verbreed boorgat 4 uit te werken. Dit gebeurt door het onder druk vanaf de boorkop 5 inspuiten van een vloeistof. Hiervoor kan beroep worden gedaan op water, maar ook cementgrout kan hierbij toepassing vinden. Details over de structuur van de dubbelwandige boorbuis 2 en van de boorkop 5 volgen verder.

De boorkop 5 is weliswaar uitgerust met een stop 6 die een opening in de boorkop 5 afsluit. Deze stop 6 wordt in de grond achtergelaten wanneer deze opening vrij moet komen voor het doorlaten van de wapening 7.

In figuur 2 bemerkt men inderdaad dat de boorbuis 2 met de boorkop 5 progressief uit het verbrede boorgat 4 wordt verwijderd. De wapening 7 blijft echter ter plaatse en is omgeven door de massa onder druk gespoten cementgrout 8.

Tenslotte vertoont de schematische figuur 3 de stand waarin de wapening 7 in het verbrede boorgat 4 volledig met cementgrout 8 is omringd. De dubbelwandige boorbuis is hierbij volledig uit het boorgat teruggetrokken.

Het is duidelijk dat men voor een betere verankering van het geheel en in de functie van de geologische structuur van de grond plaatselijk, bijvoorbeeld aan het einde van de boring, een nog bredere doormeter van het boorgat kan voorzien. Deze mogelijke variante werd niet in de figuren voorgesteld.

De inrichting voor het in de meest economische, technisch meest betrouwbare, omstandigheden uitvoeren van de werkwijze wordt voorgesteld in figuur 4, waarin de dubbele boorbuis met de algemene verwijzing 2 wordt aangeduid. De dubbele boorbuis 2 heeft inderdaad een buitenommanteling 9 die concentrisch een binnencilinder 10 omringt. Tussen de buitenommanteling 9 en de binnencilinder 10 ontstaat een ruimte 11. De ruimte 11 sluit aan op twee of minstens twee sproeikoppen 12 terwijl aan het tegenoverliggend uiteinde deze ruimte 11 in de spoelkop 13 in verbinding staat met een inlaat 14 voor het aanvoeren van water onder druk, gebeurlijk van cementgrout.

Langs de binnenzijde van de binnencilinder

10 wordt de ruimte 15 voor een deel ingenomen door de hierin rustende wapening 7. De uitdrukking "wapening" houdt ook in dat het hier kan gaan om een z. g. nagel of anker. De ruimte 15 staat in verbinding met een inlaat 16 voor het toevoegen van cementgrout of water. Cementgrout of water kan dus onder druk vanaf de inlaat 16 doorheen de ruimte 15 circuleren naar de boorkop 5 die met een stop 17 is afgesloten. De stop 17 heeft de vorm van een punt en is voorzien van terugslagkleppen en is dus bedoeld, enerzijds, om de opening 18 in de boorkop 5 af te sluiten en, anderzijds, om de penetratie in de grond te vergemakkelijken.

Verwijzend opnieuw naar de schematische figuren 1 en 3 en naar de verklaring van de werkwijze die hierbij aansluit, komen de voordelen en de grote technische eenvoud van werkwijze en inrichting uitstekend naar voren.

De inrichting laat dus toe, door beroep te doen op de combinatie van in zekere mate bekende technieken, een wapening in cement te ommantelen in grondsoorten van de meest uiteenlopende geologische structuren.

Hoewel de schematische figuren horizontale boringen voorstellen, is het duidelijk, zoals in de aanhef trouwens onderlijnd, deze techniek toe te passen door het in de verticale zin boren. Boringen die onder hoeken liggen tussen 0 en 90 zijn hierbij eveneens zeer goed uitvoerbaar.

De uitvinding is nochtans niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvorm en vele wijzigingen kunnen hieraan worden aangebracht zonder buiten het raam van de octrooiaanvrage te treden.

Claims

CONCLUSIES 1. Werkwijze voor het in de grond bevestigen van ankers, nagels en gelijkaardige wapeningen door het aanleggen van een boorgat onder gebruikmaking van een boorkop en injecteren van cementgrout, met het kenmerk dat : a) Men bedoeld boorgat aanbrengt door een boorbuis (2) met boorkop (5) in de grond te drukken of te boren en men de diameter van het boorgat verhoogt door injectie onder druk van een vloeistof ; b) Men daartoe gebruik maakt van een dubbelwandige, roterende boorbuis (2) met boorkop (5) ; men in de hartlijn van de boorbuis een wapening (7) aanbrengt waarvan de lengte nagenoeg overeenstemt met deze van de boorbuis (2) ;

men, in de eindfase, hogerbedoelde stalen wapening in de grond (1) bij het terugtrekken van de boorbuis (2) achterlaat terwijl cementgrout in de ontstane verbrede boorholte (2) onder druk rondom de wapening (7) wordt geïnjecteerd.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat men als vloeistof bij het verhogen van de diameter van het boorgat cementgrout toepast.
3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat men als vloeistof bij het verhogen van de diameter van het boorgat water toepast.
4. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 3, met het kenmerk dat zij gebruik maakt van een dubbelwandige boorbuis (2) met boorkop (5) waarbij de diameter van deze onderdelen zo groot is dat in de hartlijn hiervan een wapening (7) kan worden geschoven en de boorkop zijdelings minstens twee sproeikoppen (12) vertoont voor het onder druk injecteren van een vloeistof zowel ter verhoging van de diameter van het boorgat als voor het aanbrengen van een cementommanteling rondom hogerbedoelde wapening (7).
5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk dat in hogerbedoelde dubbelwandige boorbuis (2) hogerbedoelde sproeikoppen (12) in verbinding staan met de ruimte (11) tussen de twee wanden van de dubbelwandige boorbuis (2) bestaande uit buitenommanteling (9) en een binnencilinder (10). <Desc/Clms Page number 7>
6. Inrichting volgens een van de conclusies lj. - 5, met het kenmerk dat centraal in hogerbedoelde boorkop (5) een stop (17) is aangebracht die als een verloren onderdeel fungeert bij het terugtrekken van de dubbelwandige boorbuis (2) en in de grond achtergelaten wordt samen met hogerbedoelde wapening (7) in haar ommanteling uit cementgrout.
7. Inrichting volgens een van de conclusies 3 - 5, met het kenmerk dat hogerbedoelde dubbelwandige boorbuis (2) EMI7.1 bij het uiteinde dat van de boorkop (5) is afgekeerd, van een spoelkop (13) is voorzien met minstens twee inlaten (14) en (16) waarvan de eerste inlaat (14) in verbinding staat met de ruimte (11) tussen buitenommanteling (9) en binnencilinder (10), terwijl de andere, inlaat (16), in verbinding staat met de ruimte (14), waarin hogerbedoelde wapening (7) is geschoven en verder uitgeeft op de opening (18) in de boorkop (5).