BE1024948B1

BE1024948B1 - Werkwijze en inrichting voor het behandelen van een bodem

Info

Publication number: BE1024948B1
Application number: BE2018/5199A
Authority: BE
Inventors: Jeroen VANDENBRUWANE
Original assignee: Injectis Bvba
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2018-08-23
Also published as: PT3543405T; EP3543405B1; US20190291153A1; EP3543405A1; US10710129B2; ES2924996T3; PL3543405T3; DK3543405T3

Abstract

Deze uitvinding betreft een werkwijze en een inrichting voor bodembehandeling, door het 5 injecteren van een behandelingsproduct, waarbij een grondboor (51) met een schroefvormig boorblad (512) waarin een uitlaatopening (515) voorzien is, in de bodem (7) wordt gedreven, terwijl een behandelingsproduct in de bodem (7) geïnjecteerd wordt, de injectiedruk (P) en het injectiedebiet (Q) gemeten worden, en de injectiedruk (P) wordt aangepast in functie van een uit de meetwaarden van de injectiedruk (P) en het injectiedebiet (Q) afgeleide bodemparameter 10 (Ks,rel). De inrichting omvat een boorinrichting (5), een injecteerinrichting (2a), (2b), (2c), een meetinrichting (3) en een computer (4).

Description

(73) Houder(s) :

INJECTIS BVBA 8790, WAREGEM België (72) Uitvinder(s) :

VANDENBRUWANE Jeroen

8790 WAREGEM

België (54) Werkwijze en inrichting voor het behandelen van een bodem (57) Deze uitvinding betreff een werkwijze en een inrichting voor bodembehandeling, door het 5 injecteren van een behandelingsproduct, waarbij een grondboor (51) met een schroefvormig boorblad (512) waarin een uitlaatopening (515) voorzien is, in de bodem (7) wordt gedreven, terwijl een behandelingsproduct in de bodem (7) geïnjecteerd wordt, de injectiedruk (P) en het injectiedebiet (Q) gemeten worden, en de injectiedruk (P) wordt aangepast in functie van een uit de meetwaarden van de injectiedruk (P) en het injectiedebiet (Q) afgeleide bodemparameter 10 (Ks.rel). De inrichting omvat een boorinrichting (5), een injecteerinrichting (2a), (2b), (2c), een meetinrichting (3) en een computer (4).

BELGISCH UITVINDINGSOCTROOI

FOD Economie, K.M.O., Middenstand & Energie

Publicatienummer: 1024948 Nummer van indiening: BE2018/5199

Dienst voor de Intellectuele Eigendom

Internationale classificatie: E02D 3/12 E02D 5/66 E02D 7/22 Datum van verlening: 23/08/2018

De Minister van Economie,

Gelet op het Verdrag van Parijs van 20 maart 1883 tot Bescherming van de industriële Eigendom;

Gelet op de wet van 28 maart 1984 op de uitvindingsoctrooien, artikel 22, voor de voor 22 September 2014 ingediende octrooiaanvragen ;

Gelet op Titel 1 Uitvindingsoctrooien van Boek XI van het Wetboek van economisch recht, artikel XI.24, voor de vanaf 22 September 2014 ingediende octrooiaanvragen ;

Gelet op het koninklijk besluit van 2 december 1986 betreffende het aanvragen, verlenen en in stand houden van uitvindingsoctrooien, artikel 28;

Gelet op de aanvraag voor een uitvindingsoctrooi ontvangen door de Dienst voor de Intellectuele Eigendom op datum van 23/03/2018.

Overwegende dat voor de octrooiaanvragen die binnen het toepassingsgebied van Titel 1, Boek XI, van het Wetboek van economisch recht (hierna WER) vallen, overeenkomstig artikel XI.19, § 4, tweede lid, van het WER, het verleende octrooi beperkt zal zijn tot de octrooiconclusies waarvoor het verslag van nieuwheidsonderzoek werd opgesteld, wanneer de octrooiaanvraag het voorwerp uitmaakt van een verslag van nieuwheidsonderzoek dat een gebrek aan eenheid van uitvinding als bedoeld in paragraaf 1, vermeldt, en wanneer de aanvrager zijn aanvraag niet beperkt en geen afgesplitste aanvraag indient overeenkomstig het verslag van nieuwheidsonderzoek.

Besluit:

Artikel 1. - Er wordt aan

INJECTIS BVBA, Achterstraat 35, 8790 WAREGEM België;

vertegenwoordigd door

OSTYN Frans, Pres. Kennedypark 31c, 8500, KORTRIJK;

HOSTENS Veerle, Pres. Kennedypark 31c, 8500, KORTRIJK;

CHIELENS Kristof, Pres. Kennedypark 31c, 8500, KORTRIJK;

CARDOEN Annelies, Pres. Kennedypark 31c, 8500, KORTRIJK;

een Belgisch uitvindingsoctrooi met een looptijd van 20 jaar toegekend, onder voorbehoud van betaling van de jaartaksen zoals bedoeld in artikel XI.48, § 1 van het Wetboek van economisch recht, voor: Werkwijze en inrichting voor het behandelen van een bodem.

UITVINDER(S):

VANDENBRUWANE Jeroen, Achterstraat 35, 8790, WAREGEM;

VOORRANG:

AFSPLITSING :

Afgesplitst van basisaanvraag :

Indieningsdatum van de basisaanvraag :

Artikel 2. - Dit octrooi wordt verleend zonder voorafgaand onderzoek naar de octrooieerbaarheid van de uitvinding, zonder garantie van de Verdienste van de uitvinding noch van de nauwkeurigheid van de beschrijving ervan en voor risico van de aanvrager(s).

Brussel, 23/08/2018,

Bij bijzondere machtiging:

BE2018/5199

Werkwijze en inrichting voor het behandelen van een bodem

Deze uitvinding betreft enerzijds een werkwijze voor het behandelen van een bodem waarbij een grondboor die een uitlaatopening omvat in de bodem gedreven wordt en waarbij via de uitlaatopening op verschillende dieptes in de bodem een behandelingsproduct wordt geinjecteerd.

Anderzijds betreft deze uitvinding ook een inrichting voor het behandelen van een bodem, omvattende een boorinrichting voorzien van een grondboor die een aanvoerkanaal en minstens één met het aanvoerkanaal in verbinding staande uitlaatopening omvat, waarbij de boorinrichting voorzien is om de grondboor in een bodem te drijven, een injecteerinrichting die voorzien is om een behandelingsproduct via het aanvoerkanaal en de uitlaatopening in de bodem te injecteren, en een meetinrichting die voorzien is om minstens de injectiedruk en het injectiedebiet te meten tijdens het in de bodem injecteren van het behandelingsproduct.

In deze octrooiaanvraag wordt de term ‘bodemlaag’ gebruikt in de zin van een zieh onder het bodemoppervlak bevindende hoeveelheid bodemmateriaal die kan onderscheiden worden van aangrenzend bodemmateriaal door zijn specifieke samenstelling of textuur, zoals bijvoorbeeld een kleilaag of een zandlaag die hoofdzakelijk uit klei, respectievelijk uit zand, bestaan. De term bodemlaag verwijst dus ook naar een bepaald bodemtype. Een bodemlaag of een bodem omvat uiteraard ook het bodemwater dat daarin aanwezig is. Een behandeling van een bodem omvat bijgevoig ook het behandelen van het in de bodem aanwezige grondwater.

In US 4 659 259 wordt een werkwijze beschreven voor het stabiliseren van een onstabiele kleilaag, gebruik makend van een grondboor met een schroefvormig boorblad waarin uitlaatopeningen voorzien zijn. Een behandelingsproduct dat chemisch reageert met klei wordt via de uitlaatopeningen in de kleilaag geinjecteerd en wordt door de rotatie van het schroefblad vermengd met de klei. Als gevolg van de chemische reactie wordt de kleilaag plaatselijk gestabiliseerd. Het behandelingsproduct wordt het best over de gehele diepte van de onstabiele kleilaag geinjecteerd.

Een werkwijze met de kenmerken uit de eerste paragraaf van deze beschrijving wordt ook toegepast bij het saneren van een vervuilde bodem. Een vloeibaar of gasvormig behandelingsproduct met chemische producten of bactérien of actieve kool e.d. die de in de bodem of in het grondwater aanwezige vervuilende stoffen onschadelijk kan maken, wordt in de bodem geinjecteerd. Rekening houdend met de resultaten van voorafgaande

BE2018/5199 bodemonderzoeken en eventueel diverse parameters, zoals onder meer de vastgestelde concentraties aan verontreinigende parameter/s), de eventuele aanwezigheid van afbraak- of dochterproduct(en), de geochemische toestand van de bodemlagen, de afstand t.o.v. de bron van de vervuiling, de tijd die verstreken is sedert het tijdstip van de vervuiling, de aard en de diepte van de verschillende bodemlagen in de ondergrond en de richting van de grondwaterstroming, bepaalt men waar en in welke bodemlaag of bodemlagen het behandelingsproduct ge'injecteerd moet worden om een zo groot mogelijk deel van de vervuilende stoffen onschadelijk te maken. Zo kan het, op plaatsen die relatief dicht bij de bron van een vervuiling gelegen zijn, het meest efficient zijn om een behandelingsproduct te injecteren in de bodemlaag die in vergelijking met de andere bodemlagen op die plaats de kleinste hydraulische geleidbaarheid heeft, zoals bijvoorbeeld een kleilaag. Op plaatsen die verder van de bron van de vervuiling gelegen zijn kan het dan weer efficiënter om de behandelingsproducten te injecteren in de bodemlaag die in vergelijking met de andere bodemlagen de grootste hydraulische geleidbaarheid heeft, zoals bijvoorbeeld een zandlaag. Wanneer vervuilende producten zieh ondergronds met de grondwaterstroming in een bepaalde richting verplaatsen, kan men in welbepaalde bodemlagen die op het traject van de grondwaterstroming liggen een behandelingsproduct injecteren vooraleer de vervuilende stoffen zieh tot daar verplaatst hebben, om op die manier een barrière te vormen die de verdere verplaatsing ervan kan verhinderen.

Een werkwijze voor het behandelen van een vervuilde bodem wordt beschreven in US 2014/0231322 Al. Deze werkwijze heeft de eigenschappen die in de eerste paragraaf van deze beschrijving zijn aangeduid en voorziet in het gebruik van een staafvormig injectie-element met een conische kop en gladde buitenwanden. Het injectie-element omvat een meetinstrument in samenwerking met een sensor voor het verzamelen van gegevens over de in de bodem of het bodemwater aanwezige vervuilende stoffen op verschillende dieptes, en een injectiedeel voor het injecteren van een behandelingsproduct om de gedetecteerde vervuilende stoffen onschadelijk te maken. Op basis van de via de sensor verzamelde gegevens over de vervuiling bepaalt een stuureenheid de dosering van het behandelingsproduct op de verschillende dieptes. Ook de injectiedruk wordt geregeld in functie van de gegevens over de vervuiling.

Zoals hoger reeds aangehaald is het bij een aantal bodembehandelingen van groot belang dat het behandelingsproduct hoofdzakelijk in één of meerdere welbepaalde bodemlagen wordt ge'injecteerd en moet de injectie bij sommige behandelingen ook zo homogeen mogelijk over

BE2018/5199 het ganse dieptetraject of zoveel mogelijk over de geheie diepte van die welbepaalde bodemlaag gebeuren. Daarbij is het ook zeer belangrijk dat men met grote zekerheid de juiste hoeveeiheid behandelingsproduct (de hoeveeiheid die vereist is om een doeltreffende behandeling te realiseren), in de respectievelijke bodemlagen kan doen terechtkomen.

De uit US 2014/0231322 A1 gekende werkwijze heeft bovendien nog een ander nadeel. Tijdens het in de bodem drukken of hameren van het staafvormig injectie-element wordt de bodem eromheen gecompacteerd en versmeerd. Deze fenomenen van ‘compactie’ en ‘versmering’ verkleinen de doorlatendheid van de bodem ter hoogte van de uitlaatopeningen van het injectie-element aanzienlijk en bemoeilijken het injecteren, waardoor hogere injectiedrukken moeten toegepast worden om een werkbaar injectiedebiet te realiseren. Een mogelijk gevolg van deze hogere injectiedrukken is dat het gei'njecteerde behandelingsproduct ongewenst hydraulisch kraken ('hydraulic fracturing’} van de bodem veroorzaakt, waardoor het gemjecteerde behandelingsproduct via een aantal voorkeursbanen wordt verspreid in de bodem, wat uiteraard ten koste is van de efficiëntie van de behandeling, en zelfs via dergelijke voorkeursbanen aan de oppervlakte uitkomt. Het in de grond drukken of hameren van het staafvormig injectie-element gaat bovendien ook gepaard met laterale trillingen waardoor een kanaal wordt gevormd omheen het injectie-element en de daarboven aanwezige verlengstangen. Het gemjecteerde behandelingsproduct kan vrij gemakkelijk via dit kanaal langsheen het injectie-element naar boven geduwd worden (hiema met de vakterm ‘blow-out’ aangeduid).

Doordat het injectie-element in de bodem gedrukt of gehamerd wordt en doordat niet simultaan gedrukt en geïnjecteerd kan worden, kan men het behandelingsproduct niet op elke gewenste diepte in de bodem (d.i. over het ganse gewenste dieptetraject) injecteren, en gebeurt dit bijvoorbeeld slechts op bepaalde discrete dieptes met een verticale tussenafstand van ongeveer 30 cm.

Als gevolg van één of meerdere van de genoemde nadelen komt het gemjecteerde product dus heel vaak niet, of slechts in een veel kleinere hoeveeiheid dan vereist, terecht in de verschillende beoogde bodemlagen. Hierdoor gebeurt de behandeling veel minder efficient dan verwacht of gaan de met het gemjecteerde product beoogde processen helemaal niet door.

Dikwijls wordt op voorhand onderzoek gedaan naar de verdeling van de verontreiniging in de bodem door middel van grondboringen met bijhorende bodemstaalnames en -analyses, peilbuizen en bijhorende grondwaterstaalnames en - analyse en MIP/Enissa-MIP sonderingen.

BE2018/5199

Op deze manier kan de verspreiding van de verontreiniging in de bodem in kaart gebracht worden. Met deze technieken kan ook een idee verkregen worden van de geologie maar er wordt maar in beperkte mate informatie verschaff met betrekking tot de hydraulische doorlatendheid en de injecteerbaarheid van de verschillende bodemlagen. Een ander instrument dat hiervoor gebruikt wordt, is gekend onder de commerciële benaming hydraulic profiling tool' of HPT'. Een staafvormig element met een conische punt en een gladde buitenzijde wordt in de bodem gedrukt of gehamerd. Via een aantal uitlaatopeningen in het staafvormig element wordt water aan een laag en gekend debiet in de bodem gei'njecteerd. Op basis van metingen van de injectiedruk kan de hydraulische geleidbaarheid op verschillende dieptes beoordeeld worden. Zo’n voorafgaand bodemonderzoek is omslachtig en tijdrovend en door het beperkte ge'injecteerde volume water zijn de bekomen resultaten vaak moeilijk te extrapoleren naar injecteerbaarheid van de betreffende bodemlagen. Bovendien geven de meetwaarden vaak een vertekend beeid van de werkelijke bodemeigenschappen. Tijdens het in de bodem inbrengen van het staafvormig element wordt de bodem immers gecompacteerd door de conische punt, en worden de bodemporiën dichtgesmeerd door de gladde buitenzijden van het staafvormig element. Deze ‘compactie’ en ‘versmering’ verkleinen de doorlatendheid van de bodem op de plaats waar het water gei'njecteerd wordt. Hierdoor wordt de hydraulische geleidbaarheid vaak onderschat, vooral bij injectie in zwaardere bodemtypes, zoals klei, leem, zandige leem en lemig zand.

Het doel van deze uitvinding is te voorzien in een werkwijze voor het behandelen van een bodem met de in de eerste paragraaf van deze beschrijving aangeduide kenmerken, waarmee verholpen wordt aan de hierboven aangeduide nadelen, en die het in het bijzonder mogelijk maakt om op een eenvoudige, efficiënte en snelle manier en met grotere zekerheid dan met de bestaande werkwijzen de vereiste hoeveelheid behandelingsproduct in één of meerdere welbepaalde bodemlagen van een bodem te injecteren.

Deze doelstelling wordt bereikt door te voorzien in een werkwijze met de in de eerste paragraaf van deze beschrijving aangeduide kenmerken waarbij, volgens deze uitvinding, gebruik gemaakt wordt van een grondboor die een schroefvormig boorblad omvat, waarbij de uitlaatopening in het boorblad is voorzien, waarbij de injectiedruk en het injectiedebiet tijdens het injecteren gemeten worden, en waarbij de injectiedruk wordt aangepast in functie van een uit het injectiedebiet en de injectiedruk afleidbare bodemparameter van de bodemlaag waarin het behandelingsproduct wordt gei'njecteerd.

BE2018/5199

Een grondboor met schroefvormig boorblad kan door rotatie om zijn lengteas geleidelijk aan, met een relatief trage en vrij uniforme snelheid in de grond gedreven worden. Hierdoor kan het behandelingsproduct op elke gewenste diepte in de bodem gei'njecteerd worden.

De grondboor kan daarbij zelftappend zijn of niet, waarbij de neerwaartse beweging een neerwaartse kracht op de grondboor vereist of niet. Het schroefblad doorsnijdt daarbij de bodem waardoor de zieh omheen de buitendiameter van de grondboor bevindende bodem slechts zeer weinig verstoord wordt en niet of nauwelijks gecompacteerd en versmeerd wordt.

De structuur van de verschillende bodemlagen blijft daardoor ter hoogte van de buitendiameter van de grondboor nagenoeg intact. Doordat de uitlaatopening aan de buitenomtrek van het schroefblad voorzien is, wordt het behandelingsproduct hoofdzakelijk in deze onverstoorde bodem gei'njecteerd. Hierdoor laten de metingen van injectiedruk en injectiedebiet een goede inschatting van de werkelijke bodemeigenschappen toe. Ook de injecteerbaarheid van het voor de bodembehandeling te gebruiken behandelingsproduct in de bepaalde bodemlaag kan hierdoor vrij correct beoordeeld worden.

Een belangrijk voordeel van de schroefvorm van de grondboor is ook dat de bodem boven en onder de schroefbladen en boven de grondboor wel wordt gecompacteerd, wat het unieke voordeel oplevert dat de ge'injecteerde vloeistof allerminst de neiging heeft om naar de oppervlakte te komen langsheen de Stangen van de grondboor.

De eigenschappen van een bodem variëren in functie van de diepte. Door de injectiedruk aan te passen in functie van de eigenschappen van de bodem op de diepte waar het behandelingsproduct ge'injecteerd wordt, kan men ervoor zorgen dat deze injectiedruk voldoende laag gehouden wordt om fenomenen die ongewenste verplaatsingen van het behandelingsproduct in de bodem doen ontstaan, zoals onder meer het ongewenst hydraulisch kraken (hydraulic fracturing'), te vermijden. Onder meer doordat het roterend boren nauwelijks zijdelingse trillingen veroorzaakt wordt er nagenoeg geen kanaal gevormd omheen de grondboor. Hierdoor voorkomt men dat het ge'injecteerde behandelingsproduct zieh gemakkelijk in een aldus gevormd kanaal naar boven toe kan verplaatsen in de bodem (blowout). Hierdoor kan men voorkomen dat het behandelingsproduct niet, of niet in de voorziene en vereiste hoeveelheid, terechtkomt in de gewenste bodemlaag of bodemlagen.

De aanpassing van de injectiedruk kan manueel uitgevoerd worden maar kan ook automatisch gebeuren door een daartoe voorziene regelinrichting.

BE2018/5199

De genoemde bodemparameter is bij voorkeur de hydraulische doorlatendheid of de injecteerbaarheid van het gebruikte fluïdum (vloeistof, emulsie, oplossing, slurry of gas) of een waarde of een grootheid of een parameter die evenredig is met, of een maat is voor, de hydraulische doorlatendheid van deze bodem of de injecteerbaarheid van het gebruikte fluïdum in deze bodem. Er kunnen ook twee of meer verschillende bodemparameters bepaald worden, en de injectiedruk kan aangepast worden afhankelijk van twee of meer verschillende bodemparameters.

De hydraulische doorlatendheid en/of de genoemde injecteerbaarheid worden bij voorkeur afgeleid uit de verhouding van het gemeten injectiedebiet t.o.v. de gemeten injectiedruk.

Gedurende de behandeling van de bodem wordt bij voorkeur ook bijgehouden op welke diepte er geïnjecteerd wordt. Dit kan met Intervallen gebeuren maar de diepte wordt bij voorkeur continu bijgehouden gedurende tenminste een deel van het boortraject. Ook het injecteren zelf gebeurt bij voorkeur doorlopend gedurende minstens een deel van het boortraject.

Bij voorkeur wordt er gedurende de behandeling ook doorlopend of met Intervallen informatie gegeven over de ge'injecteerde volumes behandelingsproduct, en over de diepte en de injectiedruk en het injectiedebiet van de uitgevoerde injecties.

Bij voorkeur wordt gedurende de werkwijze volgens de uitvinding ook minstens één bodemlaag gei'dentificeerd of gelokaliseerd aan de hand van de genoemde bodemparameter.

Met ‘het identificeren van een bodemlaag’ wordt in deze octrooiaanvraag ofwel bedoeid dat het bodemtype van de betreffende bodemlaag bepaald wordt ofwel dat meetgegevens die dat bodemtype typeren, of hieruit afgeleide waarden, grootheden of parameters, genoteerd, opgeslagen, of gevisualiseerd worden, of dat overeenkomstige Signalen gegenereerd worden, waarmee het bepalen van het bodemtype mogelijk gemaakt wordt. Met de uitdrukking ‘dat de bodemlaag gelokaliseerd wordt’ bedoelen we dat van een bepaalde bodemlaag de diepteligging, zowel boven- als ondergrens, in de ondergrond bepaald wordt.

Met de term ‘diepte’ wordt hier bedoeid, de afstand, volgens het boortraject, vanaf het bodemoppervlak op de plaats waar de grondboor in de bodem gedreven wordt. Gedurende deze werkwijze wordt de diepte waarop de uitlaatopening zieh bevindt gedurende het injecteren van het behandelingsproduct bij voorkeur ook genoteerd of opgeslagen of gevisualiseerd of wordt een overeenkomstig meetsignaal gegenereerd dat voor verwerking ter beschikking gesteld wordt van een gegevensverwerkingseenheid.

BE2018/5199

Bij voorkeur wordt gedurende de werkwijze voigens de uitvinding minstens één bodemlaag gei'dentificeerd aan de hand van een bodemparameter die uit de meetwaarden van de injectiedruk en het injectiedebiet wordt afgeleid.

Hierdoor kan het identificeren van één of meerdere bodemlagen gedurende de behandeiing van de bodem gebeuren en dit met de inrichting die voor de bodembehandeling voorzien is. Door naast de meetwaarden van de injectiedruk en het injectiedebiet ook te registreren op welke diepte de injectie die deze meetwaarden opleverde, plaatsvond, kan de betreffende bodemlaag ook gelokaliseerd worden. Zo kan men er zieh van vergewissen dat de zieh op die diepte bevindende bodemlaag, het bodemtype is waarin een geplande hoeveelheid behandelingsproduct moet ge'injecteerd worden om de bodembehandeling op doeltreffende wijze te realiseren. Uiteraard kunnen op die manier gedurende de behandeiing meerdere bodemlagen gelokaliseerd worden.

Doordat de injectie in nagenoeg onverstoorde bodem gebeurt en dankzij het feit dat de grondboor de bodem ter hoogte van de injectieopening niet verstoort, geven de metingen een realistisch beeid van de werkelijke bodemeigenschappen in onverstoorde toestand en laten ze een doeltreffende identificatie van de bepaalde bodemlaag toe.

Deze informatie over de bodemeigenschappen en de daaruit af te leiden samensteiling van de bodem en de precieze diepteligging van één of meerdere bodemlagen op de plaats van de bodembehandeling kan zeer nuttig zijn. Deze informatie kan bijvoorbeeld leiden tot een bij storing van de aan de gang zijnde bodembehandeling of kan gebruikt worden voor het plannen van toekomstige bodembehandelingen op die plaats.

Bij voorkeur worden alle bodemlagen waarin de grondboor gedurende de werkwijze doordringt of alle bodemlagen waarin het flui'dum wordt ge'injecteerd op die manier gei'dentificeerd.

De werkwijze waarbij een bepaalde bodemlaag gei'dentificeerd en/of gelokaliseerd wordt kan daarbij bijvoorbeeld de voigende stappen omvatten, niet noodzakelijk in de hiema gegeven volgorde: op een eerste diepte wordt een hoeveelheid behandelingsproduct in de bodem ge'injecteerd terwijl de injectiedruk en het injectiedebiet gemeten worden; op een tweede diepte wordt een hoeveelheid behandelingsproduct in de bodem ge'injecteerd terwijl de injectiedruk en het injectiedebiet gemeten worden; op basis van de metingen op de eerste diepte wordt bepaald dat de uitlaatopening zieh op de eerste diepte in een andere bodemlaag dan de

BE2018/5199 gewenste bodemlaag bevindt; en op basis van de metingen op de tweede diepte wordt bepaald dat de uitlaatopening zieh op de tweede diepte wel in de gewenste bodemlaag bevindt.

Het identificeren van één of meerdere bodemlagen gebeurt bijvoorbeeld door uit de meetwaarden van de injectiedruk en het injectiedebiet een bodemparameter af te leiden die herkenbaar is als typerend voor de bodemlaag. De bodemparameter kan een bodemeigenschap van de bodemlaag weergeven of kan een parameter zijn die representatief is (een maat is) voor een bodemeigenschap. De bodemparameter kan als een absolute waarde of als een relatieve waarde uitgedrukt worden en/of kan op eender welke manier gevisualiseerd worden, bijvoorbeeld in een grafische voorsteiiing en/of door middel van één of meerdere waardes of indicatoren, bijvoorbeeld op een scherm.

De meetwaarden van de injectiedruk en het injectiedebiet en de grootte van de eruit afgeleide bodemparameter moeten volgens de werkwijze volgens de uitvinding niet noodzakelijk cijfermatig uitgedrukt worden of grafisch voorgesteld worden of door een indicator of op een scherm aangeduid worden. De injectiedruk en het injectiedebiet kunnen ook gemeten worden met een meetinrichting die samenwerkt met een gegevensverwerkings-eenheid die voorzien is om, op basis van meetsignalen of meetgegevens (data) die representatief zijn voor de injectiedruk en het injectiedebiet, te bepalen of een uitgevoerde injectie van het behandelingsproduct al dan niet in een bepaalde bodemlaag is gebeurd, en/of een bodemparameter of meerdere bodemparameters te bepalen. De bepaling dat een injectie in een bepaalde bodemlaag gebeurde en/of de (of elke) bodemparameter kan dan kenbaar gemaakt worden aan een operator, bijvoorbeeld op een scherm, en/of kan omgezet worden in een automatische aansturing van een injecteerinrichting om de bodembehandeling te starten door via de uitlaatopening een voor de bodembehandeling gewenste hoeveelheid behandelingsproduct in de bepaalde bodemlaag te injecteren. Daarbij kan ook de injectiedruk automatisch aangepast zijn aan de geïdentificeerde bodemlaag en/of aan de bodemparameter(s). Bij voorkeur maakt de gegevensverwerkingseenheid deel uit van een computer of een PLC eenheid.

Het product dat toegepast wordt om bij het injecteren ervan door meting van druk en debiet te bepalen wanneer de uitlaatopening zieh in een bepaalde bodemlaag bevindt of om een bodemlaag te identificeren of te lokaliseren, kan al dan niet verschillen van het product dat toegepast wordt om de bodem te behandelen (behandelingsproduct).

BE2018/5199

Het debiet en de druk bij het injecteren van behandelingsproduct om de bodem te behandeien (dit wordt hiema met de term ‘behandelingsinjectie’ aangeduid) kan verschillen van de injectiedruk en het injectiedebiet die toegepast worden bij het injecteren van behandelingsproduct, water of enig andere vloeistof om door meting van druk en debiet te bepalen wanneer de uitlaatopening zieh in een bepaalde bodemlaag bevindt of om een bodemlaag te identificeren of te lokaliseren (dit wordt hierna met de term ‘meetinjectie’ aangeduid). Ook het volume product dat geïnjecteerd wordt kan hierbij verschillend zijn.

Zo wordt bij de meetinjectie bijvoorbeeld 20 liter behandelingsproduct per meter boortraject geïnjecteerd aan een debiet van 5 liter/minuut. Het volume en de druk en het debiet bij een behandelingsinjectie wordt uiteraard bepaald in functie van de vervuiling en o.m. ook in functie van informatie over het bodemtype waarin geïnjecteerd wordt en informatie over de injecteerbaarheid van het behandelingsproduct in dat bodemtype. Een typisch volume, debiet en druk bij injectie van een koolstofbron (zoals melasse, 3DMe, e.d.) in een kleiige bodem die vervuild is met gechloreerde solventen is bijvoorbeeld 100 liter/meter, 2 bar en 10 liter/minuut. Door het gebruik van een grondboor met schroefvormig boorblad kan ook de behandelingsinjectie in een weinig verstoorde (niet gecompacteerde) bodem gebeuren, waardoor de toegepaste injectiedrukken niet overdreven hoog moeten zijn en er een grotere zekerheid bestaat dat het behandelingsproduct homogeen over de betreffende bodemlaag wordt verdeeld en op de beoogde diepte of in de beoogde bodemlaag terechtkomt.

De gegevensverwerkingseenheid is bij voorkeur ook voorzien om minstens één andere bodemlaag dan de bepaalde bodemlaag te identificeren op basis van een meting van de injectiedruk en het injectiedebiet gedurende het injecteren van behandelingsproduct in die andere bodemlaag, en om deze identificatie kenbaar te maken aan de operator.

Bij de uitvoering van de werkwijze volgens deze uitvinding wordt de injectiedruk bij voorkeur zo aangepast dat deze een bepaalde maximumwaarde niet overschrijdt.

De hydraulische doorlatendheid van een bodem en de injecteerbaarheid van een bepaald fiuïdum in een bodem, varieert in functie van de diepte, voomamelijk doordat de bodem op verschillende dieptes een andere samensteiling en/of textuur (bv. zand, leem of klei) en/of structuur heeft. Zoals gezegd zijn er in de ondergrond doorgaans verschillende bodemlagen te onderscheiden. Een bodemlaag die bijvoorbeeld hoofdzakelijk uit zand bestaat (of in het aigemeen: een goed doorlatende bodemlaag) heeft een hoge hydraulische doorlatendheid of een goede injecteerbaarheid. In zo’n bodemlaag kan een vloeibaar of vloeibaar gemaakt

BE2018/5199 behandelingsproduct bij een injectiedruk van 2 bar al via het boorgat naar boven toe verplaatst worden (blow-out) hetgeen uiteraard ongewenst is.

De genoemde maximumwaarde wordt bij voorkeur op voorhand bepaald voor één of meerdere bodemtypes of bodemlagen en/of afhankelijk van één of meerdere bodemparameters, zoals de hydraulische doorlatendheid van de bodem of de injecteerbaarheid van een bepaald flui'dum in de bodem, om een ongewenste verplaatsing van het behandelingsproduct in deze bodem zoveel mogelijk te voorkomen. Echter, meestal wordt de genoemde maximumwaarde slechts empirisch tijdens het injecteren zelf vastgesteld of gemeten.

De injectiedruk wordt dan gedurende de behände ling bij voorkeur zo aangepast dat de vooraf bepaalde of empirisch ervaren maximumwaarde van de injectiedruk, behorend bij het gei'dentificeerde bodemtype waarin ge'injecteerd wordt en/of afhankelijk van de uit de genoemde meetwaarden afgeleide bodemparameter(s) van de bodem waarin ge'injecteerd wordt, niet overschreden wordt.

Bij voorkeur wordt de injectiedruk aangepast om een injectiedebiet te bekomen dat boven een bepaalde benedengrens ligt.

Bij een injectiedruk van 1 bar in een goed doorlatende bodemlaag (die bijvoorbeeld hoofdzakelijk uit zand bestaat) wordt al een aanvaardbaar injectiedebiet van 12 liter per minuut bekomen.

In een slecht doorlatende bodemlaag die bijvoorbeeld hoofdzakelijk uit klei bestaat en dus een veel lagere hydraulische doorlatendheid (of injecteerbaarheid) heeft, zal een injectiedruk van 1 bar bijvoorbeeld resulteren in een injectiedebiet van slechts ongeveer 0,5 liter per minuut. Bij een dergelijk injectiedebiet zal de behandeling zo veel tijd in beslag nemen dat de werkwijze niet meer voldoende rendabel is vanuit economisch oogpunt. In die slecht doorlatende kleibodem kan vaak bij een veel hogere druk, bv. 5 à 7 bar, worden ge'injecteerd waarbij wel een economisch rendabel injectiedebiet (bv. 10 liter/min) wordt bereikt zonder enig risico op blow-out, hydraulisch fracturing of daylighting (het ongewenst aan de oppervlakte komen van het behandelingsproduct, op een willekeurige plaats).

Bij het aanpassen van de injectiedruk volgens de werkwijze volgens deze uitvinding wordt de injectiedruk bij voorkeur zo aangepast dat het injectiedebiet voldoende hoog blijft om, met het oog op de benodigde hoeveelheden behandelingsproduct in de respectieveiijke bodemlagen, een economisch rendabele snelheid van uitvoering van de behandeling te bekomen.

BE2018/5199

De genoemde benedengrens is bijvoorbeeld 5 liter per minuut of 8 liter per minuut of 10 liter per minuut.

Volgens een bijzonder voorkeurdragende werkwijze volgens deze uitvinding wordt het behandelingsproduct, gedurende minstens een deel van het bewegingstraject van de grondboor in de bodem, doorlopend in de bodem ge'injecteerd terwijl de injectiedruk en het injectiedebiet gemeten worden en terwijl de injectiedruk continu wordt aangepast in functie van de genoemde bodemparameter van de bodem waarin het behandelingsproduct wordt ge'injecteerd.

Hierdoor kan men bepalen hoe één of meerdere bodemeigenschappen variëren binnen een bepaald dieptebereik in de ondergrond, en kan men, zo nodig, de injectiedruk aanpassen om de behandeling te optimaliseren zoals hoger uiteengezet. Door deze doorlopende metingen wordt ook de aanwezigheid van bodemlagen die zieh maar over een geringe diepte uitstrekken foutloos vastgesteld en zo nodig behandeld.

De genoemde bodemparameter is bij voorkeur de hydraulische geleidbaarheid, of een maat voor de hydraulische geleidbaarheid van de bodem op de plaats waar het behandelingsproduct wordt ge'injecteerd.

Deze eigenschap typeert de meest voorkomende bodemtypes en geeft navenant informatie over het verspreidingsgedrag van de bodemverontreiniging en de injecteerbaarheid van de betreffende bodemlaag. Aan de hand van deze eigenschap kan men een bodemtype onderscheiden van andere bodemtypes en kan men zo de verschillende bodemlagen identificeren. Bij wijze van voorbeeid worden hierna een aantal veel voorkomende bodemtypes opgesomd in volgorde van hun stijgende hydraulische geleidbaarheid: zware klei, klei, leem, zandleem, licht zandleem, lemig zand en zand.

Volgens een voorkeurdragende werkwijze wordt het behandelingsproduct, gedurende minstens een deel van het bewegingstraject van de grondboor in de bodem, doorlopend of met Intervallen in de bodem ge'injecteerd, terwijl de injectiedruk en het injectiedebiet gemeten worden, en op basis van de metingen de op een aantal verschillende dieptes aanwezige bodemlaag geidentificeerd of gelokaliseerd wordt.

Volgens een bepaalde werkwijze wordt, op basis van de metingen, voor minstens één bodemlaag, bepaald op welke dieptes de bovenkant en de onderkant van de bodemlaag zieh bevinden.

BE2018/5199

Deze informatie is bijzonder nuttig wanneer de bodembehandeling vereist dat het behandelingsproduct zoveel mogelijk over de gehele diepte van een bepaalde bodemlaag wordt geïnjecteerd. Bij voorkeur wordt voor elke bodemlaag die de grondboor op zijn bewegingstraject doorboort, bepaald op welke dieptes de bovenkant en de onderkant van de bodemlaag zieh bevinden.

Het behandelingsproduct is bij voorkeur een product met een bodemsanerend, een bodemstabiliserend of bodemfixerend effect. Het omvat bijvoorbeeld chemicaliën en/of bacteriën en/of een koolstofbron en/of actieve kool of een combinatie/mengsel van voornoemde en wordt gekozen in functie van zijn eigenschappen om de in de bodem aanwezige vervuilende stoffen op te lossen en/of af te breken en/of om te zetten in minder schadelijke stoffen of op eender welke andere wijze of via eender welk ander procès minder schadelijk te maken. Deze behandelingsproducten zijn gekend door de vakman die actief is in deze sector. Het zijn onder meer oxidantia, reductantia, zuren, basen, koolstofbronnen, nutriënten, (geëmulsifiëerde) oliën, zouten of organische verbindingen. Concrete voorbeelden zijn kaliumsulfaat, lactaat, persulfaat, geactiveerd persulfaat, natriumhydroxide, mêlasse, geëmulsifieerde plantaardige olie, of vloeibare actieve kool (dit is een niet-limitatieve opsomming). Combinaties van twee of meer verschillende actieve stoffen in eenzelfde behandelingsproduct zijn ook mogelijk, bijvoorbeeld om een vervuiling met twee of meer vervuilende stoffen aan te pakken of om een vervuiling met één vervuilende stof via verschillende processen of reacties tegelijk te behandelen.

De werkwijze volgens de uitvinding kan bijvoorbeeld gebruikt worden voor het behandelen van een bodem die vervuild is door gechloreerde alifatische koolwaterstoffen zoals bijvoorbeeld tetrachlooretheen, door de homogene injectie van een passende koolstofbron. Deze koolstofbron veroorzaakt, door het stimulerend effect op de aanwezige microbiële activiteit in de bodem, sterk reducerende anaërobe omstandigheden waarin het vervuilende tetrachlooretheen geleidelijk aan wordt gedechloreerd door de in de bodem aanwezige bacteriën en wordt omgezet in trichlooretheen en vervolgens in dichlooretheen en vinylchloride en uiteindelijk in het onschadelijke etheen.

Ook bodems die bijvoorbeeld met de hiema aangeduide stoffen verontreinigd zijn kunnen met de werkwijze volgens deze uitvinding behandeld worden : minerale olie-componenten, petroleum koolwaterstoffen, methyl tert-butyl-ether, benzeen, tolueen, ethylbenzeen, xyleen, gechloreerde alifatische koolwaterstoffen, poly-aromatische koolwaterstoffen,

BE2018/5199 polygechloreerde bifenyl (PCB’s), zware metalen, zuren en basen, PFOS, PFAS en PFOA (dit is tevens een niet-limitatieve lijst).

Het behandelingsproduct is bij voorkeur vloeibaar of gasvormig. De term ‘vloeibaar’ slaat hier niet enkel op een vloeistof maar ook op andere injecteerbare verschijningsvormen, zoals onder meer een mengsel, een oplossing, een suspensie, een emulsie, een sol, een slurry, een colloi'daal mengsel of een gel. Ook combinaties van twee of meer verschijningsvormen in eenzelfde product zijn mogelijk.

Bij voorkeur wordt de grootte van de injectiedruk en het injectiedebiet, en/of de grootte van de genoemde uit de injectiedruk en het injectiedebiet afgeleide bodemparameter, voor een aantal verschillende dieptes, gedurende minstens een deel van het neerwaarts bewegingstraject van de grondboor, genoteerd en/of opgeslagen en/of gevisualiseerd.

Bij voorkeur wordt de grootte van de injectiedruk en het injectiedebiet, of de grootte van een uit de injectiedruk en het injectiedebiet afgeleide bodemparameter, gedurende minstens een deel van het neerwaarts bewegingstraject van de grondboor doorlopend genoteerd en/of opgeslagen en/of gevisualiseerd samen met de bijhorende diepte. Hier door kunnen de gedurende de bodembehandeling gedane vaststellingen goed opgevolgd worden door een operator en kan de werkwijze indien nodig ook snel bijgestuurd worden.

De informatie m.b.t. de injectiedruk en/of het injectiedebiet en/of de eruit afgeleide bodemparameter kan bijvoorbeeld ook alleen gebruikt worden om een boor- en injecteerinrichting aan te sturen om de werkwijze minstens gedeeltelijk te automatiseren.

De informatie m.b.t. de injectiedruk en/of het injectiedebiet en/of de eruit afgeleide bodemparameter kan bijvoorbeeld ook alleen gebruikt worden om het injectieproces ondubbelzinnig te rapporteren waarbij de verdeling van het gei'njecteerde product over het gei'njecteerde bodemtraject en/of de toegepaste injectiedrukken in functie van de diepte en/of de injectiedebieten in functie van de diepte en/of de doorlatendheid en/of injecteerbaarheid van het gemjecteerde bodemtraject worden aangegeven/gerapporteerd ofwel in cijfermatige vorm ofwel in een grafische voorstelling.

Bij een meest voorkeurdragende werkwijze is het schroefvormig boorblad voorzien aan de buitenzijde van een boorkem die een aanvoerkanaal voor het product omvat, omvat het schroefvormig boorblad minstens één injectiezone waarin het boorblad gevormd is door twee wanden die volgens de lengterichting van de boorkem van eikaar verwijderd zijn en gescheiden zijn door een tussenruimte, en wordt de genoemde uitlaatopening tussen de

BE2018/5199 buitenranden van deze wanden gevormd. Een dergeiijke grondboor kan relatief eenvoudig van constructie zijn en kan het behandelingsproduct binnen een groot bereik omheen de grondboor verspreiden. Door de zijdelingse uitstroming van het behandelingsproduct aan de buitenste zijde van het schroefblad komt het behandelingsproduct bovendien terecht in een nauwelijks verstoorde bodem. Dit zorgt voor een ideale homogene doordringing in en dus behandeling van de bodem.

Het gedeelte van het schroefvormig boorblad waar het boorblad gevormd is door twee wanden die volgens de lengterichting van de boorkem van elkaar verwijderd zijn en gescheiden zijn door een tussenruimte, wordt de injectiezone genoemd. Het schroefvormig boorblad is bijvoorbeeld over dit gedeelte van zijn lengte - gezien volgens het schroefvormig verloop dubbelwandig uitgevoerd. De buitenranden van de wanden die het schroefvormig boorblad vormen zijn de randen die zieh het verst van de as van de boorkem bevinden. Deze wanden zijn bij voorkeur zelf ook schroefvormig uitgevoerd. De twee wanden hebben bijvoorbeeld dezelfde wanddikte terwijl de tussenafstand tussen beide wanden bijvoorbeeld nagenoeg gelijk is aan die wanddikte. De uitlaatopening Staat bij voorkeur via de tussenruimte tussen de twee wanden in verbinding met het in de boorkem voorziene aanvoerkanaal. Door de dubbelwandigheid van het schroefvormig boorblad wordt de bodem ter hoogte van het punt waar het product in de bodem wordt gebracht niet of nauwelijks gecompacteerd of versmeerd. Hierdoor kan standaard met een lagere injectiedruk worden gewerkt en toch nog een aanvaardbaar (economisch rendabel) en werkbaar injectiedebiet worden gegenereerd. Door deze lagere druk is er ook een veel kleiner risico dat het product niet op de juiste plaats in de ondergrond terechtkomt door fenomenen als daylighting, blow-out en ongewenste fracturing (ongewenst opblazen van de bodem waardoor het product op een niet-gewenste plaats in de bodem terechtkomt).

Een werkwijze voor het behandeien van een bodem waarbij een grondboor met een schroefvormig boorblad volgens bovenstaande paragraaf en conclusie 11 wordt gebruikt, kan ook uitgevoerd worden zonder dat de kenmerkende eigenschappen van de werkwijze volgens conclusie 1 toegepast worden. Een werkwijze die uitsluitend de voigende kenmerken heeft behoort met andere woorden ook uitdrukkelijk tot de in deze beschrijving voorgestelde werkwijzen :

een werkwijze voor het behandeien van een bodem door in een bepaalde bodemlaag van de bodem een behandelingsproduct te injecteren, waarbij een grondboor, die een schroefvormig boorblad omvat en die een uitlaatopening omvat, in de bodem wordt gedreven tot de

BE2018/5199 uitlaatopening zieh in de bodem bevindt, en waarbij het behandelingsproduct via de uitlaatopening in de bodem wordt ge'injecteerd, met het kenmerk dat het schroefvormig boorblad voorzien is aan de buitenzijde van een boorkem die een aanvoerkanaal voor het product omvat, dat het schroefvormig boorblad minstens één injectiezone omvat waarin het boorblad gevormd is door twee wanden die voigens de lengterichting van de boorkem van elkaar verwijderd zijn en gescheiden zijn door een tussenruimte, en dat de genoemde uitlaatopening tussen de buitenranden van deze wanden gevormd is.

De hiema aangeduide bijkomende kenmerken van de werkwijze die de grondboor betreffen (en ook de kenmerken van conclusies 12 tot en met 17 zijn) zijn niet alleen integreerbaar in de werkwijze met de kenmerken van conclusies 1 tot en met 11, maar zijn ook integreerbaar in de werkwijze die in de voorgaande paragraaf van deze beschrijving werd aangeduid.

De genoemde injectiezone beschrijft bijvoorbeeld een injectiehoek van minstens ongeveer 180° of minstens ongeveer 360° omheen de as van de boorkem. Deze injectiehoek is in een aantal verschillende uitvoeringsvormen bijvoorbeeld minstens 15° of minstens 30° of minstens 45° of minstens 60° of minstens 90° of minstens 120°. Hierdoor wordt het behandelingsproduct over een aanzienlijk gedeelte van de zieh omheen de grondboor bevindende bodem verdeeld. Bij een injectiehoek die minstens ongeveer 360 ° of ma.w. een injectiehoek die overeenkomt met minstens ongeveer één voiledige winding of omwenteling van het schroefvormig boorblad omheen de boorkem, wordt het behandelingsproduct in alle richtingen in de zieh omheen de grondboor bevindende bodem ge'injecteerd. Het bereik van het behandelingsproduct is hierdoor ideaal waardoor een bijzonder efficiente bodembehandeling wordt bekomen.

In een eveneens bijzondere werkwijze voigens de uitvinding wordt een grondboor gebruikt waarvan de boorkem een topeinde en een achtereinde heeft en waarvan het boorblad een naar het topeinde gerichte voorste einde heeft, omvat het boorblad een eerste zone waar de buitendiameter van het boorblad, vanaf het voorste einde, toeneemt van een eerste diameter tot een tweede diameter, omvat het boorblad een op de eerste zone aansluitende tweede zone waar de buitendiameter de tweede diameter is, en bevindt de injectiezone van het boorblad zieh hoofdzakelijk binnen de tweede zone .

Het boorblad heeft bij voorkeur een op de tweede zone aansluitende derde zone waar de buitendiameter van het boorblad in de richting van het achtereinde toeneemt vanaf de tweede diameter tot een derde diameter. Hierdoor wordt de doorgang die de grondboor in de bodem

BE2018/5199 vormde afgesloten boven de plaats waar de injectie plaatsvindt. De bodem wordt daar ook in zekere beperkte mate gecompacteerd. Het behandelingsproduct zal zieh hierdoor zeer moeilijk naar boven toe kunnen verplaatsen. Voor de injectie zelf en de bijhorende metingen zijn er geen nadelen aan verbonden omdat de injectie vanuit de lager gelegen injectiezone gebeurt.

Het boorblad kan zo uitgevoerd zijn dat het in de injectiezone een dikte heeft die groter is dan de maximale dikte van het boorblad in de eerste zone. Op deze manier ontstaat er geen holte in de bodem wanneer de grond zieh ter hoogte van de injectiezone bevindt. Dit verkleint de kans dat injectievloeistof via deze hohes in een andere bodemlaag wordt geinjecteerd.

Het boorblad wordt voorts bij voorkeur zo uitgevoerd dat het in de derde zone minstens nagenoeg dezelfde dikte heeft als in de tweede zone. Op deze manier ontstaat er geen holte in de bodem wanneer de grond zieh ter hoogte van deze derde zone bevindt. Dit verkleint de kans dat injectievloeistof via deze hohes in een andere bodemlaag wordt geinjecteerd of dat de injectievloeistof via deze hohes een voorkeursbaan langsheen de gladde verlengstangen naar de oppervlakte vindt..

De uitlaatopening is bij voorkeur spleetvormig. Daarbij is de lengte van de uitlaatopening gemeten volgens het schroefvormig verloop van het boorblad - groter dan de hoogte van de uitlaatopening - gemeten volgens de lengterichting van de boorkem - waarbij de verhouding tussen de lengte en de hoogte van de uitlaatopening bij voorkeur minstens 2 of minstens 3 of minstens 5 of minstens 10 of minstens 15 is.

De bovenvermelde doelstelling van deze uitvinding wordt eveneens bereikt door te voorzien in een inrichting met de kenmerken die in de tweede paragraaf van deze beschrijving zijn aangeduid, waarbij, volgens deze uitvinding, de grondboor een schroefvormig boorblad omvat waarin de genoemde uitlaatopening voorzien is, en waarbij de inrichting een gegevensverwerkingseenheid omvat die samenwerkt met de meetinrichting en voorzien is om, afhankelijk van door de meetinrichting gegenereerde meetgegevens of meetsignalen betreffende de injectiedruk en het injectiedebiet die gedurende het injecteren van een hoeveelheid behandelingsproduct werd toegepast, de injectiedruk (P) aan te passen.

De voordelen van het gebruik van een grondboor met een schroefvormig boorblad waarin de uitlaatopening voorzien is, werden hoger reeds aangeduid. Als voomaamste voordelen herhalen we dat het injecteren van het behandelingsproduct in nagenoeg onverstoorde bodem kan gebeuren en dat dit bijgevoig kan gebeuren met een injectiedebiet dat voldoende laag is om een homogene verdeling van het behandelingsproduct in een bepaalde bodemlaag te

BE2018/5199 verzekeren, en dat het zonder hameren in de grond drijven van een grondboor nagenoeg geen zijdelingse/laterale trillingen veroorzaakt waardoor er omheen de grondboor ook geen doorgangskanaal gevormd wordt waarlangs het behandelingsproduct zieh naar boven toe kan verplaatsen.

Bij voorkeur is de gegevensverwerkingseenheid voorzien om op basis van door de meetinrichting gegenereerde meetgegevens of meetsignalen betreffende de injectiedruk en het injectiedebiet die gedurende het injecteren van een hoeveelheid behandelingsproduct werd toegepast, een bodemparameter van de bodem af te leiden, en om de injectiedruk aan te passen in functie van de genoemde bodemparameter.

De genoemde bodemparameter is bijvoorbeeld de hydraulische geleidbaarheid, of een maat voor de hydraulische geleidbaarheid, van het bodemtype waaruit de bodemlaag is samengesteld. Het kan ook (een maat voor) de injecteerbaarheid zijn van het gebruikte flui'dum in de bodem waarin ge'injecteerd werd. Er kunnen ook twee of meerdere bodemparameters uit de meetgegevens of meetsignalen afgeleid worden, en de injectiedruk kan afhankelijk van twee of meer bodemparameters aangepast worden.

De gegevensverwerkingseenheid is bijvoorbeeld een computer of een PLC-eenheid.

Het identificeren of lokaliseren van een bepaalde bodemlaag in de ondergrond gebeurt bovendien met dezelfde inrichting als de inrichting waarmee de bodemhandeling gebeurt en kan ook deel uitmaken van de werkwijze voor het behandelen van de bodem. Doordat de injectie bovendien ook in nagenoeg onverstoorde bodem gebeurt door het gebruik van de genoemde grondboor, geven de metingen een realistischer beeid van de werkelijke bodemeigenschappen in onverstoorde toestand en laten ze bijvoorbeeld een bijzonder doeltreffende identificatie of lokalisatie van een bodemlaag toe.

De gegevensverwerkingseenheid is bij voorkeur voorzien om minstens één bodemlaag te identificeren of te lokaliseren op basis van de meetgegevens of meetsignalen.

De inrichting voor het behandelen van een bodem volgens deze uitvinding is bij voorkeur voorzien om het behandelingsproduct gedurende minstens een deel van het bewegingstraject van de grondboor in de bodem, doorlopend in de bodem te injecteren terwijl de injectiedruk en het injectiedebiet gemeten worden en terwijl de injectiedruk continu wordt aangepast in functie van de genoemde bodemparameter van de bodem waarin het behandelingsproduct wordt ge'injecteerd.

BE2018/5199

De genoemde bodemparameter is bij voorkeur de hydraulische geleidbaarheid of een maat voor de hydraulische geleidbaarheid, van de bodem op de plaats waar het behandelingsproduct wordt ge'injecteerd.

In een zeer voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de inrichting voorzien om het behandelingsproduct, gedurende minstens een deel van het bewegingstraject van de grondboor in de bodem, doorlopend of met Intervallen in de bodem te injecteren terwijl de injectiedruk en het injectiedebiet gemeten worden, en is de inrichting voorzien om, op basis van de meetgegevens of meetsignalen, de injectiedruk aan te passen en/of minstens één bodemlaag te identificeren of te lokaliseren.

Bij voorkeur wordt de grootte van de injectiedruk en het injectiedebiet, of de grootte van een uit de injectiedruk en het injectiedebiet afgeleide bodemparameter, daarbij gedurende minstens een deel van het neerwaarts bewegingstraject van de grondboor doorlopend genoteerd en/of opgeslagen en/of gevisualiseerd samen met de bijhorende diepte. Hierdoor kunnen de gedurende de bodembehandeling gedane vaststellingen goed opgevolgd worden door een operator, kan de werkwijze indien nodig ook snel bijgestuurd worden, en kan de bewaarde of opgeslagen informatie ook naderhand gebruikt worden als bewijsmateriaal dat de uitgevoerde injectie correct werd uitgevoerd of ook nog voor het plannen van latere bodembehandelingen aangewend worden.

In een bijzonder voorkeurdragende inrichting omvat de inrichting een grondboor die een langwerpige boorkem omvat, omvat de boorkem een aanvoerkanaal voor het behandelingsproduct, omvat het schroefvormig boorblad minstens één injectiezone waarin het boorblad gevormd is door twee wanden die volgens de lengterichting van de boorkem van elkaar verwïjderd zijn en gescheiden zijn door een tussenruimte, en is de genoemde uitlaatopening tussen de buitenranden van deze wanden gevormd.

Het schroefvormig boorblad is ma.w. over een gedeelte van zijn lengte - gezien volgens het schroefvormig verloop - dubbelwandig uitgevoerd, en dit gedeelte van het schroefvormig boorblad wordt met de term injectiezone aangeduid. De buitenranden van de wanden die het schroefvormig boorblad vormen zijn de randen die zieh het verst van de as van de boorkern bevinden. Deze wanden zijn bij voorkeur zelf ook schroefvormig. De twee wanden hebben bijvoorbeeld dezelfde wanddikte terwijl de tussenafstand tussen beide wanden nagenoeg gelijk is aan die wanddikte. De uitlaatopening Staat bij voorkeur via de tussenruimte tussen de twee wanden in verbinding met het aanvoerkanaal.

BE2018/5199

Een inrichting voor het behandelen van een bodem waarbij een grondboor met een schroefvormig boorblad voigens bovenstaande paragraaf en conclusie 21 wordt gebruikt, kan ook uitgevoerd worden zonder dat de kenmerkende eigenschappen van de inrichting voigens conclusie 16 toegepast worden. Een inrichting die uitsluitend de voigende kenmerken heeft behoort met andere woorden ook uitdrukkelijk tot de in deze beschrijving voorgestelde inrichtingen :

Inrichting voor het behandelen van een bodem, omvattende een boorinrichting voorzien van een grondboor die een aanvoerkanaal en minstens één met het aanvoerkanaal in verbinding staande uitlaatopening omvat, waarbij de boorinrichting voorzien is om de grondboor in een bodem te drijven, een injecteerinrichting die voorzien is om een behandelingsproduct via het aanvoerkanaal en de uitlaatopening in de bodem te injecteren, en een meetinrichting die voorzien is om minstens de injectiedruk en het injectiedebiet te meten tijdens het in de bodem injecteren van het behandelingsproduct, met het kenmerk dat de grondboor een langwerpige boorkem omvat, dat de boorkem een aanvoerkanaal voor het behandelingsproduct omvat, dat het schroefvormig boorblad minstens één injectiezone (IZ) omvat waarin het boorblad gevormd is door twee wanden die voigens de lengterichting van de boorkem van elkaar verwijderd zijn en gescheiden zijn door een tussenruimte, en dat de genoemde uitlaatopening tussen de buitenranden van deze wanden gevormd is.

De hiema aangeduide bijkomende kenmerken van de inrichting die de grondboor betreffen (en ook de kenmerken van conclusies 22 tot en met 28 zijn) zijn niet alleen integreerbaar in de inrichting met de kenmerken van conclusies 16 tot en met 21, maar zijn ook integreerbaar in de werkwijze die in de voorgaande paragraaf van deze beschrijving werd aangeduid.

De genoemde injectiezone beschrijft bijvoorbeeld een injectiehoek van minstens ongeveer 180° of minstens ongeveer 360° omheen de as van de boorkem. Deze injectiehoek is in een aantal verschillende uitvoeringsvormen bijvoorbeeld minstens 15° of minstens 30° of minstens 45° of minstens 60° of minstens 90° of minstens 120°. Hierdoor wordt het behandelingsproduct binnen een aanzienlijk bereik in de zieh omheen de grondboor bevindende bodem verdeeld. Bij een injectiehoek die minstens ongeveer 360 °, of m.a.w. een injectiehoek die overeenkomt met minstens ongeveer één volledige winding of omwenteling van het schroefvormig boorblad omheen de boorkem, wordt het behandelingsproduct in alle richtingen in de zieh omheen de grondboor bevindende bodem ge'injecteerd. De verspreiding van het behandelingsproduct is hierdoor ideaal waardoor een bijzonder efficiente bodembehandeling wordt bekomen.

BE2018/5199

De inrichting kan zo uitgevoerd worden dat de boorkern een topeinde en een achtereinde heeft, dat het boorblad een naar het topeinde gerichte voorste einde heeft, dat het boorblad een eerste zone heeft waar de buitendiameter van het boorblad, vanaf het voorste einde, toeneemt van een eerste diameter tot een tweede diameter, en dat het boorblad een op de eerste zone aansluitende tweede zone omvat waar de buitendiameter de tweede diameter is, en dat de injectiezone van het boorblad zieh hoofdzakelijk binnen de tweede zone bevindt.

Het boorblad omvat bij voorkeur een op de tweede zone aansluitende derde zone waar de buitendiameter van het boorblad in de richting van het achtereinde toeneemt vanaf de tweede diameter tot een derde diameter. Hierdoor wordt de doorgang die de grondboor in de bodem vormde afgesloten boven de plaats waar de injectie plaatsvindt. De bodem wordt daar ook in zekere beperkte mate gecompacteerd. Het behandelingsproduct zal zieh hierdoor zeer moeilijk naar boven toe kunnen verplaatsen. Voor de injectie zelf en de bijhorende metingen zijn er geen nadelen aan verbonden omdat de injectie vanuit de lager gelegen injectiezone gebeurt.

Het boorblad kan zo uitgevoerd zijn dat het in de injectiezone een dikte heeft die groter is dan de maximale dikte van het boorblad in de eerste zone. Op deze manier ontstaat er geen holte in de bodem wanneer de grond zieh ter hoogte van de injectiezone bevindt. Dit verkleint de kans dat injectievloeistof via deze ho lies in een andere bodemlaag wordt geïnjecteerd.

Het boorblad wordt voorts bij voorkeur zo uitgevoerd dat het in de derde zone minstens nagenoeg dezelfde dikte heeft als in de tweede zone. Op deze manier ontstaat er geen holte in de bodem wanneer de grond zieh ter hoogte van deze derde zone bevindt. Dit verkleint de kans dat injectievloeistof via deze ho lies in een andere bodemlaag wordt geïnjecteerd.

De uitlaatopening is bij voorkeur spleetvormig. Daarbij is de lengte van de uitlaatopening gemeten volgens het schroefvormig verloop van het boorblad - groter dan de hoogte van de uitlaatopening - gemeten volgens de lengterichting van de boorkern - waarbij de verhouding tussen de lengte en de hoogte van de uitlaatopening bij voorkeur minstens 2 of minstens 3 of minstens 5 of minstens 10 of minstens 15 is.

De boorkern kan aan het achtereinde voorzien zijn van verbindingsmiddelen om de grondboor te koppelen met een buiselement dat de grondboor verlengt. Het buiselement heeft bij voorkeur een intem kanaal dat aansluit op het aanvoerkanaal wanneer de grondboor en het buiselement met elkaar gekoppeld zijn. Het buiselement heeft bij voorkeur ook verbindingsmiddelen die complementair zijn aan de verbindingsmiddelen van de boorkern, zodat de koppeling door de samenwerking van deze verbindingsmiddelen kan gerealiseerd worden.

BE2018/5199

Om de uitvinding te illustreren en om verdere kenmerken en voordelen ervan aan te duiden volgt nu een meer gedetailleerde beschrijving van een voorkeurdragende uitvoeringsvorm van een inrichting voor het saneren van een bodem volgens deze uitvinding. In deze beschrijving zullen ook de kenmerken van de werkwijze volgens deze uitvinding nader toegelicht worden.

Het zij duidelijk dat deze voorkeurdragende uitvoeringsvorm van de inrichting slechts één van de talrijke mogelijke uitvoeringsvormen is binnen de draagwijdte van de octrooibescherming die bepaald is in de hierbij gevoegde conclusies, en datniets in de hiema volgende beschrijving mag aanzien worden als een beperking van deze draagwijdte.

In deze beschrijving wordt aan de hand van referentiecijfers verwezen naar de hierbij gevoegde tekeningen, waarvan

Figuur 1 een zijaanzicht is van de inrichting voor het saneren van een bodem volgens deze uitvinding, waarbij de grondboor zieh in een bodem bevindt die in dwarsdoorsnede voorgesteld is;

figuur 2 een gedeelte van de op figuur 1 voorgestelde grondboor toont, waarbij het boorblad schematisch voorgesteld is door aanduiding van het schroefvormige bovenvlak en het schroefvormige ondervlak van het boorblad en in een verticaal symmetrievlak gelegen plaatselijke dwarsdoorsneden van het boorblad; en figuur 3 de grafische voorstellingen toont van de meetgegevens die gedurende het bewegingstraject van de grondboor vanaf het bodemoppervlak tot op een diepte van ongeveer 7,5 meter zijn geregistreerd.

De op figuur 1 voorgestelde inrichting omvat een mobiel chassis (1) dat verplaatsbaar is op rupsbanden (la) en een vast op het oppervlak van een bodem (7) opgesteld reservoir (6) dat een voorraad van een vloeibaar chemisch product bevat. Het product is geschikt om een in de bodem (7) aanwezige vervuilende stof af te breken en om te zetten in onschadelijke stoffen.

Het mobiel chassis (1) draagt een injecteerinrichting bestaande uit een pompsysteem (2a), een regelinrichting (2b) en een flexibele aanvoerleiding (2c). Voorts draagt het chassis (1) ook een meetinrichting (3), een computer (4) en een boorinrichting (5).

De boorinrichting (5) omvat een zelftappende grondboor (51) die in een drager (52) gehouden is en aandrijfmiddelen (54) om een koppel over te brengen op de grondboor (51) om deze om zijn lengteas (51a) te röteren. De drager (52) is in verticale richting verplaatsbaar weerhouden in een verticaal opgestelde geleidingsstructuur (53).

BE2018/5199

Zoals het duidelijkst te zien is op figuur 2 bestaat de grondboor (51) uit een holle buisvormige boorkem (510) waarin een zieh volgens de lengteas (51a) uitstrekkend cilindrisch aanvoerkanaal (510c) voorzien is, en dat aan de buitenzijde voorzien is van een schroefvormig boorblad (512). Het aanvoerkanaal (510c) mondt uit in het achtereinde (510b) van de boorkern (510). De boorkern (510) heeft een spits topeinde (510a) en is aan het achtereinde (510b) voorzien van verbindingsmiddelen (niet op de tekeningen voorgesteld) om de grondboor (51) te verbinden met een buiselement (52) - zie figuur 1 - waarin een centraal kanaal (niet op de tekeningen voorgesteld) voorzien is dat aan beide uiteinden (52a), (52b) van het buiselement (52) uitmondt. Het buiselement (52) is aan het ene uiteinde (52a) voorzien van verbindingsmiddelen (niet op de tekeningen voorgesteld) die complementair zijn aan de verbindingsmiddelen die aan het achtereinde (510b) van de boorkem (510) voorzien zijn. In verbonden toestand strekken de grondboor (51) en het buiselement (52) zieh uit in elkaars verlengde (zoals voorgesteld op figuur 1) terwijl het aanvoerkanaal (510c) van de boorkern (51) aansluit op het centraal kanaal van het buiselement (52).

Het buiselement (52) is aan het bovenste uiteinde (52b) verbonden met de aandrijfmiddelen (54) van de boorinrichting (5) zodat een koppel kan overgebracht worden op het buiselement om het geheel van het buiselement (52) en de ermee verbonden grondboor (51) te röteren. Door deze rotatie zal het spitse topeinde (510a) van de grondboor (51) door de werking van het schroefvormig boorblad (512) verder in de bodem (7) doordringen.

Het centraal kanaal van het buiselement (52) is aan het bovenste uiteinde ook verbonden met de flexibele aanvoerleiding (2c) van de injecteerinrichting. Deze verbinding gebeurt via een gekend koppelelement (55) dat geschikt is om een roterend kanaal - het centraal kanaal van het buiselement (52) - in verbinding te brengen met een niet roterend kanaal - de aanvoerleiding (2c).

De injecteerinrichting is voorzien om het product door middel van het pompsysteem (2a) vanuit het reservoir (6) te pompen en onder druk via de regelinrichting (2b), de flexibele aanvoerleiding (2c), het koppelelement (55), het centraal kanaal van het buiselement (52) en het aanvoerkanaal (510 c) van de grondboor (51) te verplaatsen en tenslotte via een met het aanvoerkanaal verbonden uitlaatopening (513), die in het boorblad (512) voorzien is, in de bodem (7) te injecteren.

Het schroefvormig boorblad (512) van de grondboor (51) heeft een injectiezone (IZ) die zieh over een volledige winding van het boorblad (512) uitstrekt, en waar het boorblad (512)

BE2018/5199 gevormd is uit twee schroefvormige wanden (512a), (512b) die volgens de lengterichting (51a) van de boorkem (510) van elkaar verwijderd zijn en gescheiden zijn door een tussenruimte (513) die via een opening (514) in de wand van de boorkem (510) in verbinding Staat met het aanvoerkanaal (510c), en dus een uitlaatopening (515) voor het product vormt.

De uitlaatopening (515) is bijgevolg een spleetvormige opening die het schroefvormig verloop van het boorblad (512) volgt over een volledige wikkeling. Deze uitlaatopening (514) bevindt zieh bijgevolg aan de buitenrand van het boorblad (512), en laat dus toe om het vloeibare product vanaf de buitenste rand van het boorblad (512) zijdelings in de bodem (7) te injecteren.

Het boorblad (512) heeft een eerste zone (Zi) waar de buitendiameter van het boorblad (512), vanaf het voorste einde, toeneemt van een eerste diameter (Di) tot een tweede diameter (D2), en een op de eerste zone (Zi) aansluitende tweede zone (Z2) waar de buitendiameter de tweede diameter (D2) behoudt. De injectiezone (IZ) met de spleetvormige uitlaatopening (513) bevindt zieh hoofdzakelijk binnen de tweede zone (Z2). Het boorblad (512) heeft in de injectiezone (IZ) een dikte (A2) die groter is dan de maximale dikte (Ai) van het boorblad in de eerste zone (Zi).

Het boorblad (512) heeft een op de tweede zone (Z2) aansluitende derde zone (Z3) waar de buitendiameter van het boorblad in de richting van het achtereinde (512b) toeneemt vanaf de tweede diameter (D2) tot een derde diameter (D3) en een op de derde zone (Z3) aansluitende vierde zone (Z4) waar de buitendiameter van het boorblad de derde diameter (D3) is.

Het boorblad (512) heeft in de derde zone (Z3) en in de vierde zone (Z4) nagenoeg dezelfde dikte (A2) als in de tweede zone (Z2).

De wanddikte (Al) van het boorblad in de eerste zone is bijvoorbeeld 4 mm. In de injectiezone (IZ) hebben de twee wanden (512a), (512b) eenzelfde wanddikte van bijvoorbeeld 4 mm, terwijl de afstand tussen beide wanden, en dus ook de hoogte van de uitlaatopening (513), eveneens 4 mm is. De totale dikte van het boorblad in de injectiezone is bijgevolg 12 mm. De wanddikte van het boorblad in de derde en de vierde zone is bijvoorbeeld eveneens 12 mm.

De diameter van de boorkem (510) is bijvoorbeeld 30 mm. In de eerste zone (Zl) heeft het boorblad een breedte die geleidelijk toeneemt vanaf 2 mm tot 30 mm. Aangezien de boorkem een diameter heeft van 30 mm betekent dit dat de eerste diameter (Dl) van het boorblad 32 mm is en geleidelijk toeneemt tot een tweede diameter (D2) die 60 mm is. De genoemde derde diameter (D3) is dan bijvoorbeeld 70 mm. De afstand tussen twee opeenvolgende windingen van het schroefvormig boorblad is bijvoorbeeld 90 mm.

BE2018/5199

Het vloeibaar product wordt gedurende het gehele traject dat de grondboor (51) in de bodem aflegt, in de bodem gei'njecteerd, tot de uitlaatopening (515) zieh op een diepte van ongeveer

7.5 m bevindt. De regelinrichting regelt de druk (P) waarmee het product ge'injecteerd wordt.

De meetinrichting (3) meet ook doorlopend de diepte van de uitlaatopening, het totaal ge'injecteerde volume (V), de injectiedruk (P) en het injectiedebiet (Q), en die meetgegevens (respectievelijk uitgedrukt in cm ten opzichte van het bodemoppervlak, liter, liter per uur en bar) worden naar de computer (4) gestuurd waar op basis van de meetresultaten een bodemparameter (Ks,_rei) berekend wordt, die een relatieve maat is voor de hydraulische geleidbaarheid van de bodem (7) op de verschillende dieptes. De gemeten waarden van volume, druk en debiet en de bijhorende bodemparameter (K^ei) en de bijhorende dieptes worden opgeslagen in het geheugen van de computer en ook op het computerscherm (4a) cijfermatig en/of grafisch voorgesteld in functie van de diepte. Zo’n mogelijke grafische voorstelling wordt getoond op figuur 3.

Op de grafische voorstelling van de bodemparameter (K^ei) kunnen de zones (8) met een relatief hoge hydraulische geleidbaarheid en de zones (9) met een relatief läge hydraulische geleidbaarheid gemakkelijk onderscheiden worden.

Op basis van deze cijfermatige en/of grafische informatie kan gedurende het uitvoeren van de bodembehandeling met grote zekerheid vastgesteld worden wanneer de uitlaatopening (515) van de grondboor (51) zieh op een bepaalde diepte of in die bepaalde grondlaag bevindt waarin het product moet ge'injecteerd worden om de vervuilende stof op de meest efficiënte manier onschadelijk te maken.

Uit de informatie die op figuur 3 getoond is kan men bijvoorbeeld afleiden dat er zieh tussen

1.6 en 1,8 m diepte een zeer dünne slecht doorlatende bodemlaag (bv. een kleilaag) bevindt, dat er zieh tussen 2,9 m en 3,6 m diepte een goed doorlatende bodemlaag (bv. een zandlaag) bevindt, en dat er zieh tussen 5,7 m en 6,8 m diepte terug een slecht doorlatende bodemlaag bevindt.

Zo zouden vervuilende stoffen, waarvan men weet dat deze zieh hoofdzakelijk in slecht doorlatende bodemlagen bevinden, op zeer efficiënte wijze kunnen afgebroken of behandeld worden door gedurende het gehele traject van de grondboor (51) het product in de bodem (7) te injecteren en op basis van de op figuur 3 getoonde informatie het volgende te doen :

- wanneer de uitlaatopening (515) zieh op een diepte tussen 1,6 m en 1,8 m bevindt, op basis van de waarden van de bodemparameter (K^ei) bepalen dat de uitlaatopening zieh op die

BE2018/5199 dieptes in een dünne slecht doorlatende bodemlaag bevindt (de bodemlaag kan bijvoorbeeld gei'dentificeerd worden als een kleilaag),

- het nodige volume product met een aangepaste druk in die eerste kleilaag injecteren om de erin aanwezige vervuilende stoffen af te breken,

- wanneer de uitlaatopening (515) zieh op een diepte tussen 2,9 m en 3,6 m bevindt, op basis van de waarden van de bodemparameter (K^ei) bepalen dat de uitlaatopening (515) zieh op die dieptes in een dikkere slecht doorlatende bodemlaag bevindt (ook deze bodemlaag kan gei'dentificeerd worden als een kleilaag), en

- het nodige volume product met de aangepaste druk in die tweede kleilaag injecteren om de erin aanwezige vervuilende stoffen af te breken.

Een dergelijke werkwijze en inrichting is eenvoudiger en doeltreffender dan de gekende werkwijzen. Zoals hoger benadrukt is het toepassingsgebied niet beperkt tot het saneren van bodems alleen, maar kan men een dergelijke werkwijze toepassen en een dergelijke inrichting gebruiken bij elke mogelijke vorm van bodembehandeling waarbij een vloeibaar of gasvormig product in een bodem geïnjecteerd wordt en waarbij het aangewezen kan zijn om het product in één of meerdere welbepaalde grondlagen of grondtypes te injecteren. Een ander toepassingsgebied is bijvoorbeeld het in een bodem injecteren van bodemverdichtende, bodemfixerende of bodemstabiliserende stoffen.

Doordat de meetinrichting (3) de tijd, de diepte, de injectiedruk en het injectiedebiet continu meet, visualiseert (in getalvorm) en ook continu registreert, kan men op elk ogenblik tijdens de bodembehandeling kennis hebben van de diepte waarop geïnjecteerd wordt, welke volumes van het behandelingsproduct reeds werden geïnjecteerd en nog moeten worden geïnjecteerd (ten opzichte van wat door de opdrachtgever wordt gevraagd/opgelegd), met welke injectiedruk en welk injectiedebiet er op dat moment wordt geïnjecteerd, en welke de doorlatendheid is van de ondergrond op die diepte (af te leiden uit de verhouding inj ectiedebiet/injectiedruk).

Ondertussen kan de injectiedruk op elk ogenblik handmatig worden bijgesteld. Tijdens het injecteren dient de injectiedruk immers enerzijds zo hoog mogelijk te worden gehouden om een voldoende groot injectiedebiet te behalen (anders neemt de injectie te veel tijd in beslag en is dit economisch niet meer rendabel), maar mag deze injectiedruk anderzijds ook niet te hoog zijn om de hoger vermelde fenomenen (daylighting, blow-out, ongewenste fracturing) te voorkomen.

BE2018/5199

2018/5199

Een mogelijk bijkomend voordeel van de werkwijze en de inrichting volgens deze uitvinding is dat, aan de hand van tijdens de behandeling continu geregistreerde gegevens van tijd, diepte, injectiedruk en injectiedebiet, een grafische voorstelling kan worden gemaakt van de ge'injecteerde volumes, van de injectiedruk en van het injectiedebiet in functie van de diepte.

Deze grafische voorstelling toont aan dat het product al dan niet op de gewenste plaats en in de gewenste hoeveeiheid kon worden ingebracht. Deze grafische voorstelling kan ook aangeven op welke dieptes er zieh problemen hebben voorgedaan, hoe deze werden opgelost, en waarom de gewenste hoeveeiheid behandelingsproduct bijvoorbeeld niet is terechtgekomen in de bodemlaag waarvoor deze bedoeld was.

Aan de hand van de continu geregistreerde verhouding injectiedebiet/injectiedruk kan ook een dwarsprofiel van de ondergrond worden gegenereerd waarop de relatieve doorlatendheid van het bodemtraject wordt gevisualiseerd. Op dat dwarsprofiel kan dan de aanwezigheid van goed, minder goed en slecht doorlatende bodemlagen worden vastgesteld. Deze informatie kan nuttig zijn bij het verschaffen van bijkomende informatie naar verspreiding van de initiële bodemverontreiniging enerzijds en naar mogelijke verspreiding van het ge'injecteerde product met en in het grondwater anderzijds.

BE2018/5199

Claims

CONCLUSIES

1. Werkwijze voor het behandelen van een bodem (7), waarbij een grondboor (51 ) die een uitlaatopening (515) omvat in de bodem gedreven wordt en waarbij via de uitlaatopening (515) op verschillende dieptes in de bodem (7) een behandelingsproduct wordt geïnjecteerd, met het kenmerk dat de grondboor (51) een schroefvormig boorblad (512) omvat, dat de uitlaatopening (515) in het boorblad (512) is voorzien, dat de injectiedruk (P) en het injectiedebiet (Q) tijdens het injecteren gemeten worden, en dat de injectiedruk (P) wordt aangepast in functie van een uit het injectiedebiet (Q) en de injectiedruk (P) afleidbare bodemparameter van de bodem waarin het behandelingsproduct wordt geïnjecteerd.
2. Werkwijze voor het behandelen van een bodem (7), volgens conclusie 1, met het kemmerk dat minstens één bodemlaag gei'dentificeerd of gelokaliseerd wordt aan de hand van de genoemde bodemparameter.
3. Werkwijze voor het behandelen van een bodem (7), volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat de injectiedruk (P) wordt aangepast om een injectiedebiet (Q) te bekomen dat boven een bepaalde benedengrens (Q mm) ligt.
4. Werkwijze voor het behandelen van een bodem (7), volgens een van de voorgaande conclusies, met het kemmerk dat de injectiedruk (P) ook zo wordt aangepast dat deze een bepaalde maximumwaarde niet overschrijdt.
5. Werkwijze voor het behandelen van een bodem (7), volgens een van de voorgaande conclusies, met het kemmerk dat het behandelingsproduct gedurende minstens een deel van het bewegingstraject van de grondboor (51) in de bodem, doorlopend in de bodem geïnjecteerd wordt terwijl de injectiedruk (P) en het injectiedebiet (Q) gemeten worden en terwijl de injectiedruk (P) continu wordt aangepast in functie van de genoemde bodemparameter van de bodem waarin het behandelingsproduct wordt geïnjecteerd.
6. Werkwijze voor het behandelen van een bodem (7), volgens een van de voorgaande conclusies, met het kemmerk dat de genoemde bodemparameter de hydraulische geleidbaarheid is, of een maat voor de hydraulische geleidbaarheid is, van de bodem op de plaats waar het behandelingsproduct wordt geïnjecteerd.
7. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies met het kenmerk dat het behandelingsproduct, gedurende minstens een deel van het bewegingstraject van de

BE2018/5199 grondboor (51) in de bodem, doorlopend of met Intervallen in de bodem gei'njecteerd wordt terwijl de injectiedruk (P) en het injectiedebiet (Q) gemeten worden, en dat op basis van de metingen de op een aantal verschillende dieptes aanwezige bodemlaag gei'dentificeerd of gelokaliseerd wordt.
8. Werkwijze volgens conclusie 7 met het kenmerk dat, op basis van de metingen, voor minstens één bodemlaag bepaald wordt op welke dieptes de bovenkant en de onderkant van de bodemlaag zieh bevinden.
9. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies met het kenmerk dat het product een product is met een bodemsanerend of een bodemstabiliserend effect.
10. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies met het kenmerk dat de grootte van de injectiedruk (P) en het injectiedebiet (Q), en/of de grootte van de genoemde uit de injectiedruk (P) en het injectiedebiet (Q) afgeleide bodemparameter (Ks,_rei), voor een aantal verschillende dieptes, gedurende minstens een deel van het bewegingstraject van de grondboor (51) genoteerd en/of opgeslagen en/of gevisualiseerd wordt.
11. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies met het kenmerk dat het schroefvormig boorblad (512) voorzien is aan de buitenzijde van een boorkem (510) die een aanvoerkanaal (510c) voor het product omvat, dat het schroefvormig boorblad (512) minstens één injectiezone (IZ) omvat waarin het boorblad (512) gevormd is door twee wanden (512a), (512b) die volgens de lengterichting (51a) van de boorkem (510) van elkaar verwijderd zijn en gescheiden zijn door een tussenruimte (513), en dat de genoemde uitlaatopening (515) tussen de buitenranden van deze wanden (512a), (512b) gevormd is.
12. Werkwijze voor het injecteren van een product in een bodem, volgens conclusie 11, met het kenmerk dat de genoemde injectiezone (IZ) een injectiehoek van minstens 15° of minstens 180° of minstens 360° beschrijft omheen de as (51a) van de boorkem (510).
13. Werkwijze voor het injecteren van een product in een bodem, volgens conclusie 11 of 12, met het kenmerk dat de boorkem (510) een topeinde (510a) en een achtereinde (510b) heeft, dat het boorblad (512) een naar het topeinde (510a) gerichte voorste einde heeft, en dat het boorblad (512) een eerste zone (Z i) heeft waar de buitendiameter van het boorblad, vanaf het voorste einde, toeneemt van een eerste diameter (Di) tot een tweede diameter (D2), en dat het boorblad een op de eerste zone (Zi) aansluitende tweede zone (Z2) omvat

BE2018/5199 waar de buitendiameter de tweede diameter (D2) is, en dat de injectiezone van het boorblad zieh hoofdzakelijk binnen de tweede zone (Z2) bevindt.
14. Werkwijze voor het injecteren van een product in een bodem, voigens conclusie 13, met het kenmerk dat dat het boorblad (512) een op de tweede zone (Z2) aansluitende derde zone (Z3) omvat waar de buitendiameter van het boorblad in de richting van het achtereinde toeneemt vanaf de tweede diameter (D2) tot een derde diameter (D3).
15. Werkwijze voor het injecteren van een product in een bodem, voigens conclusie 13 of 14, met het kenmerk dat het boorblad (512) in de injectiezone (IZ) een dikte (A2) heeft die groter is dan de maximale dikte (Ai) van het boorblad in de eerste zone (Zi).
16. Werkwijze voor het injecteren van een product in een bodem, voigens een van de conclusies 13 tot 15, met het kenmerk dat het boorblad (512) in de derde zone (Z3) minstens nagenoeg dezelfde dikte (A2) heeft als in de tweede zone (Z2).
17. Werkwijze voor het injecteren van een product in een bodem voigens een van de conclusies 11 tot 16 met het kenmerk dat de lengte van de uitlaatopening (515) - gemeten voigens het schroefvormig verloop van het boorblad (512)- groter is dan de hoogte van de uitlaatopening (515), waarbij de verhouding tussen de lengte en de hoogte van de uitlaatopening bij voorkeur minstens 2 of minstens 3 of minstens 5 of minstens 10 of minstens 15 is.
18. Inrichting voor het behandelen van een bodem, omvattende

- een boorinrichting (5) voorzien van een grondboor (51) die een aanvoerkanaal (510c) en minstens één met het aanvoerkanaal (510c) in verbinding staande uitlaatopening (515) omvat, waarbij de boorinrichting (5) voorzien is om de grondboor (51) in een bodem (7) te drijven,

- een injecteerinrichting (2a, 2b, 2c) die voorzien is om een behandelingsproduct via het aanvoerkanaal (510 c) en de uitlaatopening (515) in de bodem (7) te injecteren, en

- een meetinrichting (3) die voorzien is om minstens de injectiedruk (P) en het injectiedebiet (Q) te meten tijdens het in de bodem (7) injecteren van het behandelingsproduct, met het kenmerk dat de grondboor (51 ) een schroefvormig boorblad (512) omvat waarin de genoemde uitlaatopening (515) voorzien is, dat de inrichting een gegevensverwerkings-eenheid (4) omvat die samenwerkt met de meetinrichting (3) en voorzien is om, afhankelijk van door de meetinrichting gegenereerde meetgegevens of

BE2018/5199 meetsignalen betreffende de injectiedruk (P) en het injectiedebiet (Q) die gedurende het injecteren van een hoeveelheid behandelingsproduct werden toegepast, de injectiedruk (P) aan te passen.
19. Inrichting voor het behandelen van een bodem volgens conclusie 18, met het kenmerk dat de gegevensverwerkingseenheid (4) voorzien is om, op basis van door de meetinrichting gegenereerde meetgegevens of meetsignalen betreffende de injectiedruk (P) en het injectiedebiet (Q) die gedurende het injecteren van een hoeveelheid behandelingsproduct werden toegepast, een bodemparameter van de bodem af te leiden, en om de injectiedruk aan te passen in functie van de genoemde bodemparameter.
20. Inrichting voor het behandelen van een bodem volgens conclusie 18 of 19, met het kenmerk dat de gegevensverwerkingseenheid (4) voorzien is om minstens één bodemlaag te identificeren of te lokaliseren op basis van de meetgegevens of meetsignalen.
21. Inrichting voor het behandelen van een bodem volgens een van de conclusie 18 tot 20, met het kenmerk dat de inrichting voorzien is om het behandelingsproduct gedurende minstens een deel van het bewegingstraject van de grondboor (51) in de bodem, doorlopend in de bodem te injecteren terwijl de injectiedruk (P) en het injectiedebiet (Q) gemeten worden en terwijl de injectiedruk (P) continu wordt aangepast in functie van de genoemde bodemparameter van de bodem waarin het behandelingsproduct wordt geïnjecteerd.
22. Inrichting voor het behandelen van een bodem volgens een van de conclusies 18 tot 21 met het kenmerk dat de genoemde bodemparameter de hydraulische geleidbaarheid is, of een maat voor de hydraulische geleidbaarheid is, van de bodem op de plaats waar het behandelingsproduct wordt geïnjecteerd.
23. Inrichting voor het behandelen van een bodem volgens een van de conclusies 18 tot 22, met het kenmerk dat de inrichting voorzien is om het behandelingsproduct, gedurende minstens een deel van het bewegingstraject van de grondboor (51) in de bodem (7), doorlopend of met Intervallen in de bodem (7) te injecteren terwijl de injectiedruk (P) en het injectiedebiet (Q) gemeten worden, en dat de inrichting voorzien is om, op basis van de meetgegevens of meetsignalen, de injectiedruk (P) aan te passen en/of minstens één bodemlaag te identificeren of te lokaliseren.
24. Inrichting voor het behandelen van een bodem, volgens een van de conclusies 18 tot 23, met het kenmerk dat de grondboor (51) een langwerpige boorkem (510) omvat, dat de

BE2018/5199 boorkem (510) een aanvoerkanaal (510c) voor het behandelingsproduct omvat, dat het schroefvormig boorblad (512) minstens één injectiezone (IZ) omvat waarin het boorblad gevormd is door twee wanden (512a), (512b) die volgens de lengterichting (51a) van de boorkem (510) van elkaar verwijderd zijn en gescheiden zijn door een tussenruimte (513), en dat de genoemde uitlaatopening (515) tussen de buitenranden van deze wanden (512a), (512b) gevormd is.
25. Inrichting voor het behandelen van een bodem, volgens conclusie 24, met het kenmerk dat de genoemde injectiezone (IZ) een injectiehoek van minstens 180° of minstens 360° beschrijft omheen de as (51a) van de boorkem (510).
26. Inrichting voor het behandelen van een bodem, volgens conclusie 24 of 25 met het kenmerk dat de boorkem (510) een topeinde (510a) en een achtereinde (510b) heeft, dat het boorblad (512) een naar het topeinde (510a) gerichte voorste einde heeft, en dat het boorblad (512) een eerste zone (Zi) heeft waar de buitendiameter van het boorblad (512), vanaf het voorste einde, toeneemt van een eerste diameter (Di) tot een tweede diameter (D2), en dat het boorblad (512) een op de eerste zone (Zi) aansluitende tweede zone (Z2) omvat waar de buitendiameter de tweede diameter (D2) is, en dat de injectiezone (IZ) van het boorblad (512) zieh hoofdzakelijk binnen de tweede zone (Z2) bevindt.
27. Inrichting voor het behandelen van een bodem, volgens conclusie 26, met het kenmerk dat dat het boorblad (512) een op de tweede zone (Z2) aansluitende derde zone (Z3) omvat waar de buitendiameter van het boorblad (512) in de richting van het achtereinde (510b) toeneemt vanaf de tweede diameter (D2) tot een derde diameter (D3).
28. Inrichting voor het injecteren van een product in een bodem, volgens conclusie 26 of 27, met het kenmerk dat het boorblad (512) in de injectiezone een dikte (A2) heeft die groter is dan de maximale dikte (Ai) van het boorblad (512) in de eerste zone (Zi).
29. Inrichting voor het injecteren van een product in een bodem, volgens een van de conclusies 24 tot 27 met het kenmerk dat het boorblad (512) in de derde zone (Z3) minstens nagenoeg dezelfde dikte (A2) heeft als in de tweede zone (Z2).
30. Inrichting voor het injecteren van een product in een bodem volgens een van de conclusies 18 tot 29 met het kenmerk dat de lengte van de uitlaatopening (515) - gemeten volgens het schroefvormig verloop van het boorblad (512) - groter is dan de hoogte van de uitlaatopening (515), waarbij de verhouding tussen de lengte en de hoogte van de

2018/5199

BE2018/5199 uitlaatopening (515) bij voorkeur minstens 2 of minstens 3 of minstens 5 of minstens 10 of minstens 15 is.
31. Inrichting voor het injecteren van een product in een bodem volgens een van de conclusies 18 tot 30 met het kenmerk dat de boorkem (510) aan het achtereinde (510b)

5 verbindingsmiddelen omvat voor het verbinden van de boorkem (510) met een buiselement (52) dat de grondboor verlengt.

BE2018/5199

Eisa

BE2018/5199 «3ΓχΙ

ΓχΙ

ΓχΙ

CM

Λ

ΓχΙ