DE10148730A1

DE10148730A1 - Verfahren zum Herstellen eines zusammenhängenden Einpreßkörpers durch Injektionen im Baugrund

Info

Publication number: DE10148730A1
Application number: DE2001148730
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Bayer; Ortwin Caldonazzi; Wolfgang Oey
Original assignee: DRILLTEC GUT GmbH; Tracto Technik GmbH and Co KG
Current assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG
Priority date: 2001-10-02
Filing date: 2001-10-02
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2021-10-03
Also published as: DE10148730B4; WO2003031731A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Einpreßkörpers durch Injektionen im Baugrund mit den Schritten: DOLLAR A - Einbringen von mindestens zwei Bohrungen in den Baugrund, DOLLAR A - Injizieren von Injektionsmittel in mindestens eine Bohrung und DOLLAR A - Beaufschlagen mindestens einer weiteren Bohrung mit Unterdruck.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines zusammenhängenden Einpreßkörpers durch Injektionen im Baugrund, mit dem Verfahren hergestellte, zusammenhängende Einpreßkörper und ein Kombirohr zur Durchführung des Verfahrens.
Die geophysikalischen Grundlagen in Anwendung von Injektionen im Baugrund sind in dem Werk "Injektionen im Baugrund" von Dr. Ing. Christian Kutzner, Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1991, ausführlich beschrieben. Injektionen im Baugrund dienen der Verfestigung des Baugrundes, um die Sicherheit einer Baugrubenwand gegen Verformungen zu erhöhen und die Gefahr von Setzungen benachbarter Gebäude zu verringern oder der Abdichtung des Untergrundes von Talsperren.
Die bekannten Verfahren zum Herstellen eines zusammenhängenden Einpreßkörpers durch Injektionen im Baugrund sind aufwendig, da hierfür zunächst dicht an dicht liegende Bohrungen hergestellt und anschließend die Injektionen mittels Hochdruck durchgeführt werden müssen. Die Schwierigkeit beim Herstellen von zusammenhängenden Einpreßkörpern durch Injektionen liegen darin, geometrisch gerichtete Injektionen im Untergrund zu erreichen. Brauchbare Ergebnisse wurden bisher nur durch die Hochdruckinjektion erreicht, jedoch waren auch hier Unwegbarkeiten und Formunsicherheiten gegeben. Für Hochdruckinjektionen sind aufwendige Bohrgeräte mit Zweifach- bzw. Dreifachrohrsystemen, aufwendige Mischstationen und leistungsfähige Pumpen erforderlich, die unter großem Energieeinsatz Hochdruck von 150 bis 550 bar erzeugen, um das angemischte Injektionsmittel im Baugrund durchmischt verpressen zu können. Nur durch den hohen Druck ist eine geometrisch einigermaßen gerichtete Scheid- und Durchmischungswirkung im Baugrund erreichbar. Für geometrisch gerichtete Injektionen im Baugrund war das energiearme und kostengünstige Niederdruckverfahren bisher nicht geeignet, da sich damit keine geordneten Geometrien von Injektionskörpern herstellen ließen.
Der Erfindung liegt somit das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen sich zusammenhängende Einpreßkörper durch Injektionen im Baugrund auf einfache Weise, mit geringem Energieaufwand, bei gegenüber bekannten Verfahren vergrößertem Bohrungsabstand und unter Einsparung von Injektionsmittel herstellen lassen.
Ausgehend von dieser Problemstellung wird ein Verfahren zum Herstellen eines zusammenhängenden Einpreßkörpers durch Injektionen im Baugrund vorgeschlagen, das erfindungsgemäß aus den Schritten: Einbringen von parallelen Langbohrung im Baugrund, Injizieren von Injektionsmittel in jede zweite Bohrung und gleichzeitiges Beaufschlagen der verbleibenden Bohrungen mit Unterdruck besteht.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, ein gerichtetes Eindringen des Injektionsmittels in den Baugrund zu bewirken, indem Injektionsrohre, welche für Niederdruckinjektionen geeignet sind, parallel zueinander im Baugrund verlegt werden, während in den Zwischenräumen zwischen den Injektionsrohren weitere Rohre verlegt werden, die sowohl für eine Ansaugwirkung durch Anlegen von Unterdruck als auch für spätere Nachpressungen geeignet sind. Durch den Unterdruck werden die in den Baugrund injizierten Injektionsmittel zu den mit Unterdruck beaufschlagten Bohrungen bewegt, so daß die Strömungsrichtung und somit die Ausbreitungsrichtung der Injektionsmittel zielgerichtet ist. Durch den Unterdruck werden alle anderen möglichen Wegsamkeiten im Baugrund fließrichtungsmäßig überprägt, so daß gerichtete unterirdische Injektionsstrukturen entstehen. Nach dem Einbringen der vorgesehenen Injektionsmittelmengen können die Bohrungen, die zuvor mit Unterdruck beaufschlagt waren, ebenfalls mit Niederdruck und mit entsprechenden Injektionsmitteln beaufschlagt werden. Auf diese Weise lassen sich die Dünnstellen in der Umgebung der mit Unterdruck beaufschlagten Bohrungen zu aufgefüllten Injektionsbereichen umwandeln.
Um in den Anfangs- und/oder Endbereichen der Bohrungen eine Verstärkung des Einpreßkörpers zu erreichen, können zusätzliche Kurzbohrungen zwischen den Langbohrungen zum Injizieren von Injektionsmittel in diesen Bereichen angeordnet sein.
Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer horizontalen Sohldichtung in Form eines zusammenhängenden Einpreßkörpers verwendet wird. In diesem Fall kann der Injektionsbohrungsabstand im Bereich der Längsseitenabdichtung und dem Bereich von Anbohr- und Auftauchstrecke zur Gewährleistung einer dichten Wanne durch Eindringen zusätzlicher Bohrungen, auch als Kurzbohrungen, verringert werden.
Ebenso ist es möglich, horizontale und vertikale oder schräge Bohrungen zum Herstellen eines zusammenhängenden Einpreßkörpers vorzusehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich besonders vorteilhaft durchführen, wenn in den Injektionsbohrungen verdämmte Manschettenrohre und in den mit Unterdruck beaufschlagten Bohrungen aus Filterrohr- und Manschettenrohrelementen bestehende, mittels jeweils um die Manschettenrohrelemente angeordnete Ringraumpacker in den Bohrungen abgedichtete und zentrierte Kombirohre zum örtlich und zeitlich synchronen Injizieren von Injektionsmittel und zum Beaufschlagen mit Unterdruck über in den Manschettenrohren und den Kombirohren verschiebbare, mit Doppelpackern versehene Preß- bzw. Saugrohre (Doppelpackerinnensystem DPI) verwendet werden.
Die Ringraumpacker der Kombirohre lassen sich nacheinander mittels des schrittweise in die Bereiche der Manschetten verschobenen Doppelpackerinnensystems durch Einbringen eines Druckmittels aufblähen, wodurch die Kombirohre fixiert und zentriert, so wie die Ringräume um die Filterrohrelemente abgeschottet werden.
Die Kombirohre lassen sich zum Injizieren von Injektionsmittel in die zuvor mit Unterdruck beaufschlagten Bohrungen verwenden, indem das Injektionsmittel entweder gezielt durch die Filterrohrelemente in dem umgebenen Baugrund injiziert wird oder indem das gezielte Nachverpressen über die Manschettenrohrelemente erfolgt, indem die Ringraumpacker durch Einbringen eines Überdrucks über das Doppelpackerinnensystem zum Bersten gebracht werden, wonach sich das Injektionsmittel mit einem dem umgebenen Baugrund angepaßten Druck injizieren läßt.
Wenn dem Injektionsmittel Indikatoren, wie Lebensmittelfarbe oder Tracer, beigegeben werden, ist erkennbar, wenn das Injektionsmittel im Bereich der mit Unterdruck beaufschlagten Bohrung gelangt, so daß das Injizieren und Beaufschlagen mit Unterdruck beendet werden kann. Als Injektionsmittel sind nicht nur Flüssigkeiten, sondern auch pulverförmige Materialien denkbar.
Gegebenenfalls nach einer Rohrreinigung läßt sich eine Erfolgskontrolle im Kombirohr mit geophysikalischen Verfahren durchführen, um daraus Hinweise für ein Nachverpressen (Injizieren) aus dem Kombirohr zu enthalten.
Zum genauen Positionieren der Doppelpackerinnensysteme und der geophysikalischen Meßsysteme kann vorzugsweise mit einem innen liegenden Seil gearbeitet werden.
Um Dichtigkeitsüberwachungen vornehmen zu können, können Sensorleitungen unter oder neben den Rohrstrecken angeordnet sein.
Ebenso können Sensorleitungen in den Rohrstrecken angeordnet sein, die zur Überwachung des Auspreßdrucks beim Injizieren und des Unterdrucks dienen können.
Zum Vorprägen der Wegsamkeiten zwischen den Bohrungen kann ein richtungsgesteuertes Aufreißen des Baugrundes mittels Druckluftstößen beim Einbringen der Bohrung in den Baugrund durchgeführt werden.
Eine Wegsamkeitserhöhung zwischen den Rohrstrecken läßt sich erreichen, wenn zunächst Säure, beispielsweise Salzsäure, injiziert wird, die kalkige Bodenanteile auflöst, wonach das Injektionsmittel zum Herstellen des Einpreßkörpers injiziert wird.
Eine weitere Möglichkeit der Wegsamkeitserhöhung besteht darin, eine künstliche Suffusion zwischen den Bohrungen durch Beaufschlagen der Kombirohre mit Unterdruck herbeizuführen. Hierdurch kann ein Herauslösen des Feinkornanteils im Baugrund erreicht werden.
Zur Wegsamkeitserhöhung kann auch eine Saugspannungserhöhung im Baugrund durch Vorheizen mittels Mikrowellendraht im Bereich der Bohrungen herbeigeführt werden.
Auch durch eine Entwässerung der Umgebung der Bohrungen mittels Elektroosmose läßt sich eine Wegsamkeitserhöhung erreichen.
Eine gezielte Wegsamkeitserhöhung zwischen den Kombirohren und den Manschettenrohren läßt sich ferner erreichen, wenn ein elektrisches Feld zwischen diesen Rohren angelegt und geeignete polare Chemikalien in jede zweite Rohrstrecke eingegeben werden, deren Wanderung durch das elektrische Feld bewirkt wird.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich ein charakteristischer, zusammenhängender Einpreßkörper herstellen, der durch das Herstellungsverfahren gekennzeichnet ist.
Das Kombirohr kann aus Manschettenrohrelementen, die Manschettenrohrelemente abgedichtet umgreifenden Ringraumpackern und zwischen den Manschettenrohrelementen angeordneten Filterrohrelementen bestehen, deren Filterlänge kleiner als der Abstand von Doppelpackern an einem durch das Kombirohr verschiebbaren Verpreß- bzw. Saugrohr (Doppelpackerinnensystem DPI) ist. Mit diesem Kombirohr läßt sich schrittweise jedes Filterrohrelement mit Unterdruck beaufschlagen. Diese Unterdruckbeaufschlagung erfolgt synchron mit dem Injizieren von Injektionsmittel durch die Manschetten benachbarter Manschettenrohre, die durch ein gleichartiges Doppelpackerinnensystem beaufschlagt werden.
Zum gezielten Nachverpressen im Bereich der Kombirohre kann das Doppelpackerinnensystem mit Injektionsmittel beaufschlagt werden, das gezielt und schrittweise durch die Filterrohrelemente in den umgebenen Baugrund gedrückt wird.
Eine andere oder zusätzliche Möglichkeit, Injektionsmittel in den das Kombirohr umgebenen Baugrund zu injizieren, ist dadurch gegeben, daß die Ringraumpacker mit einer Sollbruchstelle versehen sein können, die bei Beaufschlagung mit einem über dem Druck zum Fixieren, Zentrieren und Abschotten liegenden Druck ein Bersten des Ringraumpackers bewirken, so daß auch in diesem Bereich Injektionsmittel in den Baugrund injiziert werden kann.
Wenn nämlich die Manschetten der Manschettenrohre einen Abstand aufweisen, der dem halben Abstand der Manschettenrohrelemente in den Kombirohren entspricht, läßt sich durch Injizieren von Injektionsmittel durch das Kombirohr sowohl durch die Filterrohrelemente hindurch als auch durch die Manschettenrohrelemente hindurch erreichen, daß der Injektionsabstand der Kombirohre der gleiche ist wie der Injektionsabstand der Manschettenrohre.
Während die Kombirohre durch das Aufblähen der Ringraumpacker in der Bohrung fixiert, zentriert und abgeschottet werden, bewirkt bei den Manschettenrohren in senkrechten Bohrungen eine Verdämmung aus plastischem Mörtel die Fixierung und Zentrierung. Bei horizontalen Bohrungen ist zusätzlich zur Verdämmung ein Zentrieren mittels Abstandshaltern erforderlich.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung von Manschettenrohren und Kombirohren zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 eine Darstellung der Anordnung von Manschettenrohren und Kombirohren mit bereichsweiser zusätzlicher Injektion durch Kurzrohre,
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 2,
Fig. 5 eine schematische Schnittansicht eines Teilbereichs eines erfindungsgemäßen Kombirohrs,
Fig. 6 eine Darstellung der Injektionsmittelverteilung im Baugrund beim Injizieren von Injektionsmittel durch Manschettenrohre und Anlegen eines Unterdrucks in einem dazwischen mit gleichem Abstand angeordneten Kombirohrs und
Fig. 7 eine Darstellung der Injektionsmittelverteilung im Baugrund nach Injizieren von Injektionsmittel durch das Kombirohr.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß im einfachsten Fall Manschettenrohre 1 und Kombirohre 3 abwechselnd parallel zueinander angeordnet sind. Die Manschetten 2 der Manschettenrohre 1 sind durch Punkte gekennzeichnet, ebenso die im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebenen Filterrohrelemente 8. Die Bereiche der Gummimanschetten 2 der Manschettenrohre 1 und die Bereiche der Filterrohrelemente 8 der Kombirohre 3 werden synchron beaufschlagt, indem durch die Manschettenrohre 1 Injektionsmittel in den Baugrund injiziert wird, während durch die Kombirohre 3 im gleichen Bereich des Baugrundes ein Unterdruck erzeugt wird. Hierdurch wird die Fließrichtung des Injektionsmittels in Richtung der Kombirohre vorteilhaft beeinflußt, so daß ein geometrisch definierter, zusammenhängender Einpreßkörper entsteht. Die Fig. 2 bis 4 beziehen sich auf die Vorgehensweise bei einer Sohlenabdichtung mittels im wesentlichen horizontal verlaufenden Bohrungen. In Fig. 2 ist erkennbar, daß die Manschettenrohre 1 und die Kombirohre 3 im Sohlenbereich einen verhältnismäßig großen Abstand aufweisen, da durch die Kombination von Überdruck in den Manschettenrohren und Unterdruck in den Kombirohren größere Fließwege des Injektionsmittels bei geringerem Druck und dementsprechend Energieaufwand erreichbar sind.
Im Bereich der Längsseitenabdichtung und im Bereich von Anbohr- und Auftauchstrecke kann zur Gewährleistung einer gut ausgebildeten Wanne der Injektionsabstand dadurch vermindert werden, daß kurze Manschettenrohre 5 in diesem Bereich in entsprechenden Bohrungen angeordnet werden, so daß sich in diesem Bereich zwei Manschettenrohre 1, 5 befinden und dazwischen Kombirohre 3 angeordnet sind. Diese Anordnung ist aus der Draufsicht Fig. 2 und dem Schnittbild entlang der Linie III-III in Fig. 3 ersichtlich.
Im mittleren Bereich der Wanne, d. h. im Bereich des Schnittes IV-IV, ist der Abstand der Manschettenrohre 1 und der Kombirohre 3 im zur Baugrundoberfläche aufsteigenden Bereich gegenüber dem Tiefenbereich verringert.
Aus Fig. 5 ergibt sich die Anordnung eines Kombirohres 3 in einer Bohrung 6 im Baugrund. Das Kombirohr 3 ist aus Manschettenrohrelementen 7 und Filterrohrelementen 8 zusammengesetzt. Die Manschettenrohrelemente 7 weisen im Bereich von Radialbohrungen 10 Gummimanschetten 9 auf, die in bekannter Weise als Ventil mit dem Kombirohr 3 bei mit Überdruck zugeführter Flüssigkeit oder Injektionsmittel dienen.
Jedes Manschettenrohrelement 7 ist abgedichtet von einem Ringraumpacker 11 umgeben, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Sollbruchstelle 12 aufweist. Innerhalb des Kombirohres 3 läßt sich ein Verpreß- bzw. Saugrohr 13, das an seinem Ende mit expandierbaren Doppelpackern 15 versehen ist, verschieben. Im Bereich zwischen den Doppelpackern 15 weist das Verpreß- bzw. Saugrohr 13 Radialbohrungen 14 auf. Der Abstand der Doppelpacker 15 ist etwas größer als die Länge der Filterrohrelemente 8 und etwa gleich der Länge der Manschettenrohrelemente 7.
Wenn die Bohrung 6 im Baugrund fertiggestellt ist, wird das Kombirohr 3 vorzugsweise mit Schutzrohrtechnik verlegt, das Schutzrohr gezogen, und die Ringraumpacker 11 nacheinander mittels des Verpreß- bzw. Saugrohrs 13 angefahren, so daß die Doppelpacker 15 beiderseits der Gummimanschetten 9 zum Stehen kommen und dort expandiert werden. Danach läßt sich Druckflüssigkeit, beispielsweise Wasser, über das Verpreß- bzw. Saugrohr dem Raum zwischen dem Manschettenrohrelement 7 und dem Ringraumpacker 11 zuführen, so daß der Ringraumpacker 11 aufgebläht wird und sich dichtend an die Bohrungswand anlegt. Dadurch wird der Ringraum um die Filterrohrelemente 8 abgeschottet, während das Kombirohr 3 fixiert und zentriert wird. Die Manschetten 9 bilden dabei ein Rückschlagventil, so daß der Wasserdruck im Ringraumpacker 11 aufrecht erhalten bleibt.
Wenn alle Ringraumpacker 11 in der Bohrung 6 aufgebläht sind, werden die Doppelpacker 11 an dem Verpreß- bzw. Saugrohr 13 nacheinander in die Bereiche der Filterrohrelemente 8 bewegt, und es wird ein Unterdruck über das Verpreß- bzw. Saugrohr 13 angelegt. Synchron dazu werden entsprechende Bereiche benachbarter Manschettenrohre 1 mit entsprechenden Doppelpackern angefahren, und über entsprechende Verpreßrohre wird Injektionsmittel in den Baugrund injiziert.
Durch Beigabe von Indikatoren im Injektionsmittel, beispielsweise Lebensmittelfarbe, Tracer, und anderes mehr, läßt sich die Beendigung des Injektionsvorganges, d. h. wenn das Injektionsmittel den Bereich des Kombirohres 3 erreicht hat, dadurch erkennen, daß im durch das Kombirohr abgesaugten Wasser diese Indikatoren sichtbar werden.
Eine Erfolgskontrolle im Kombirohr läßt sich - gegebenenfalls nach einer Rohrreinigung - mit geophysikalischen Verfahren, insbesondere Sonden, durchführen, um Hinweise für das Nachverpressen aus dem Kombirohr zu erhalten. Das gezielte Nachverpressen aus dem Kombirohr kann über die Filterrohrelemente 8 aber auch über die Manschettenrohrelemente 7 erfolgen. In diesem Fall wird der Injektionsdruck zunächst soweit erhöht, daß der Ringraumpacker 11 im Bereich der Sollbruchstelle 12 gesprengt wird, wonach sich Injektionsmittel im Bereich der Manschettenrohrelemente 7 in der bereits beschriebenen Weise in den Baugrund 16 injizieren läßt. In Fig. 6 ist die Indikationsmittelverteilung im Baugrund 16 bei Anordnung von zwei Manschettenrohren 1 und einem dazwischen mit gleichem Abstand angeordneten Kombirohr 3 dargestellt.
Aufgrund des von den Manschettenrohren 1 ausgehenden Überdrucks des Injektionsmittels und des durch das Kombirohr 3 eingebrachten Unterdrucks ergibt sich eine bevorzugte Fließrichtung des Injektionsmittels in Richtung des Kombirohres 3 mit einer Elypsoid ähnlichen Ausbildung des Einpreßkörpers 17. Es ist ersichtlich, daß im Bereich des Kombirohres 3 eine Dünnstelle des Einpreßkörpers 17 vorhanden ist. Diese läßt sich beheben, wenn über das Kombirohr 3 in der bereits beschriebenen Weise Injektionsmittel in den Baugrund 16 injiziert wird. Hierbei bildet sich ein in Fig. 7 dargestellter Nachpreßkörper 18 um das Kombirohr 3 herum aus, woduruch die Dünnstelle beseitigt wird. Um Dichtigkeitsüberwachungen vornehmen zu können, bietet es sich an, Sensorleitungen unter oder neben den Rohrstrecken zu installieren. Sensorleitungen können auch im Bohrkanal zur späteren Überwachung des Auspreßdruckes beim Injizieren verlegt werden. Mit ähnlichen Sensorleitungen ist auch eine Messung des wirksamen Unterdrucks möglich.
Beim Einbringen der Pilotbohrungen ist ein richtungsgesteuertes Auffreißen des Bodens mit Druckluftstößen möglich, wodurch sich die Wegsamkeiten zwischen den Rohren vorprägen lassen.
Die Wegsamkeit läßt sich zwischen den Rohrstrecken auch durch Drucksäurerung, d. h. Injizieren von schwachen Säuren, wie z. B. verdünnter Salzsäure, erhöhen, da die Säure kalkige Bodenanteile auflöst, wodurch für das Injizieren des Injektionsmittels nutzbare unterirdische Wege entstehen.
Eine andere Möglichkeit der Wegsamkeitserhöhung besteht darin, durch Anlegen des Unterdrucks eine künstliche Suffusion zu bewirken, d. h. der Feinkornanteil im Boden wird verlagert, so daß Bereiche mit größerer Durchlässigkeit entstehen.
Durch eine Saugspannungserhöhung im Boden durch Vorheizen mittels Mikrowellendraht im späteren Verlegerohrbereich ist ebenfalls eine Erhöhung der Wegsamkeit zu erreichen.
Auch die Elektroosmose führt zu einer Wegsamkeitserhöhung, da sie eine Entwässerung in der Umgebung der Bohrungen bewirkt.
Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Wegsamkeit ist die Nutzung von elektrophoretischem Verfahren zwischen den Kombirohren und den Manschettenrohren, in dem ein elektrisches Feld angelegt und geeignete Chemikalien in jede zweite Rohrstrecke eingegeben werden, deren Wanderung durch das elektrische Feld bewirkt wird und zu einer Saugspannungserhöhung führt.
Die Ausnutzung elektrokinetischer Vorgänge, Elektroosmose, Elektorphorese, Ionenwanderung führt somit zu einer Wegsamkeitserhöhung, durch die der Energieaufwand für das Injizieren des Injektionsmittels und zum Aufbringen des Unterdrucks vermindert wird.
Um Aufschluß über die Bodenbeschaffenheit zu erhalten, ist es selbstverständlich möglich, aus den Pilotbohrstrecken Proben zu entnehmen, so daß eine Anpassung des Injektionsdrucks und des Injektionsmittels an die jeweilige Bodenbeschaffenheit möglich ist.
Beim Auffahren der Pilotbohrungen ist eine Tiefenortung erforderlich, die sich durch Kombination mehrerer eingesetzter Sender auf einfache Weise durchführen läßt. Um die Parallelität der Bohrungen zu gewährleisten, können Abstandsortungen aus schon vorhandenen Bohrstrecken durchgeführt werden. Die Ortung aus parallelen Bohrlöchern kann mit Sendern aufweisenden Ortungsköpfern erfolgen. Es können Echosysteme oder andere Abstandmeßsysteme zum Einsatz kommen. Zum Auffahren der Bohrungen können waagerechte Positioniersysteme eingesetzt werden, beispielsweise Quecksilberschaltelemente, die mit entsprechenden Korrekturvorrichtungen zusammenwirken, beispielsweise Vorziehschaltungen, und den positionsgenauen Einsatz von Seitenfräswerkzeugen oder von längsperforierten Rohren erlauben.
In den Bodenzwischenräumen zwischen Kombirohr- und Manschettenrohrstrecken kann ein Schneidseil durchgezogen werden, wobei das Seil, beispielsweise eine Stahlstrosse mit Grid, in eine Bohrung eingeführt und über eine zweite Bohrung zurückgeführt wird, um dann den Raum zwischen den Bohrungen aufzusägen. Dadurch entsteht eine Zwischenraum, der als Injektionsebene zur Verfügung steht. Mit dem Aufsägen besteht des weiteren die Möglichkeit Folien oder andere Dichtungsbahnen nachzuziehen.
Ebenso ist es möglich, hinter dem Schneidseil zusätzliche Injektionsschläuche, z. B. für weitere Verpressungen, nachzuziehen.
Vorzugsweise werden beim Auffahren der Bohrungen abbaubare Bohrspülungen eingesetzt.
Sollte eine Reparatur der erzeugten Einpreßkörper erforderlich werden, läßt sich dies durch nachträglich dazwischen gesetzte Bohrungen mit Manschettenrohren durchführen.
Schließlich ist es auch noch möglich, so enge parallele Bohrlochfolgen zu erzeugen, d. h. dicht an dicht liegende Bohrungen, daß sogar ein Injizieren des jeweils vorhergehenden Bohrloches möglich ist, wodurch sich überlappende Injektionskörper zu einem zusammenhängenden Einpreßkörper entwickeln lassen.
Unter dem Begriff Baugrund im Sinne dieser Erfindung sind auch Situationen und Gegebenheiten zu verstehen, bei denen eine Stabilisierung mit Einpresskörpern eingesetzt werden kann ohne dass dies zu Bauzwecken erfolgen muß. So ist auch eine Böschungsstabilisation oder ein Setzungsfliessen von Kippenböden denkbar.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Einpreßkörpers durch Injektionen im Baugrund mit den Schritten:

- Einbringen von mindestens zwei Bohrungen (6) in den Baugrund (16),

- Injizieren von Injektionsmittel in mindestens eine Bohrung und

- Beaufschlagen mindestens einer weiteren Bohrung mit Unterdruck.

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit dem zusätzlichen Schritt:
Injizieren von Injektionsmittel in die zuvor mit Unterdruck beaufschlagten Bohrungen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem in Anfangs- und/oder Endbereichen der Bohrungen zusätzliche Kurzbohrungen zwischen den Langbohrungen zum Injizieren von Injektionsmittel in diesen Bereichen angeordnet sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Herstellen einer horizontalen Sohldichtung in Form eines zusammenhängenden Einpreßkörpers (17).

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei dem horizontale und vertikale oder schräge Bohrungen zum Herstellen eines zusammenhängenden Einpreßkörpers (17) angeordnet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung von in den Bohrungen verdämmten Manschettenrohren (1) und aus Filterrohr- und Manschettenrohrelementen (7, 8) bestehenden, mittels jeweils nur die Manschettenrohrelemente angeordneten Ringraumpackern (11) in den Bohrungen abgedichteten und zentrierten Kombirohren (3) zum örtlich und zeitlich synchronen Injizieren von Injektionsmittel und zum Beaufschlagen mit Unterdruck über in den Manschettenrohren und den Kombirohren verschiebbaren, mit Doppelpackern versehene Verpreß- bzw. Saugrohre (13) (Doppelpackerinnensystem DPI).

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Ringraumpacker der Kombirohre (3) nacheinander mittels des schrittweise im die Bereiche der Manschetten verschobenen Doppelpackerinnensystems durch Einbringen eines Druckmittels aufgebläht werden und dadurch die Kombirohre fixieren und zentrieren sowie die Ringräume um die Filterrohrelemente (8) abschotten.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Kombirohre (3) auch zum Injizieren von Injektionsmittel in die zuvor mit Unterdruck beaufschlagten Bohrungen verwendet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das gezielte Nachverpressen über die Manschettenrohrelemente (7) erfolgt, indem die Ringraumpacker (11) durch Einbringen einer Überdrucks über das Doppelpackerinnensystem zum Bersten gebracht werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem dem Injektionsmittel Indikatoren wie Lebensmittelfarbe oder Tracer beigegeben werden und das Injizieren und Beaufschlagen mit Unterdruck beendet wird, wenn die Indikatoren in aus den Kombirohren abgesaugter Flüssigkeit erscheinen.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem eine Erfolgskontrolle im Kombirohr mit geophysikalischen Verfahren durchgeführt wird, um daraus Hinweise für ein Nachverpressen (Injizieren) aus dem Kombirohr zu erhalten.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem zum Positionieren der Doppelpackerinnensysteme und der geophysikalischen Meßsysteme mit einem innenliegenden Seil gearbeitet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem eine Dichtigkeitsüberwachung mittels Sensorleitungen unter oder neben den Rohrstrecken durchgeführt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem eine Überwachung des Anpreßdrucks beim Injizieren und des Unterdrucks mittels Sensorleitungen in den Rohrstrecken druchgeführt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem zum Vorprägen der Wegsamkeiten zwischen den Bohrungen ein richtungsgesteuertes Aufreißen des Baugrunds mittels Druckluftstößen beim Einbringen der Bohrungen in den Baugrund durchgeführt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem zur Wegsamkeitserhöhung zwischen den Rohrstrecken zunächst Säure injiziert wird und danach das Injektionsmittel zum Herstellen des Einpreßkörpers injiziert wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem zur Wegsamkeitserhöhung eine künstliche Suffosion durch das Beaufschlagen der Kombirohre mit Unterdruck herbeigeführt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei dem zur Wegsamkeitserhöhung eine Saugspannungserhöhung im Baugrund durch Vorheizen mittels Mikrowellendraht im Bereich der Bohrungen herbeigeführt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem zur Wegsamkeitserhöhung eine Entwässerung der Umgebung der Bohrungen durch Elektroosmose herbeigeführt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, bei dem zur Wegsamkeitserhöhung zwischen den Kombirohren und den Manschettenrohren ein elektrisches Feld angelegt und geeigneter Chemikalien in jede zweite Rohrstrecke eingegeben werden, deren Wanderung durch das elektrische Feld bewirkt wird.

21. Durch Injektionen im Baugrund mit dem Verfahren gemäß einem der oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20 hergestellter, Einpreßkörper (17).

22. Kombirohr zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, aus Manschettenrohrelementen (7), abgedichtet umgreifenden Ringraumpackern (11) und zwischen den Manschettenrohrelementen (7) angeordneten Filterrohrelementen (8), Deren Filterlänge kleiner als der Abstand von Doppelpackern (15) an einem durch das Kombirohr verschiebbaren Verpreß- bzw. Saugrohr (13) (Doppelpackerinnensystem DPI) ist.

23. Kombirohr nach Anspruch 22, bei dem die Ringraumpacker (11) mit einer Sollbruchstelle (12) versehen sind, die bei Beaufschlagung mit einem über dem Druck zum Fixieren, Zentrieren und Abschotten liegenden Druck ein Bersten des Ringraumpackers (11) bewirken.

24. Manschettenrohr zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21 mit Abstandshaltern zum Zentrieren in der Bohrung.