DE10238439A1 - Pit or ditch for underground heat storage for inner-city buildings has watertight walls and floor made by injecting self-hardening material and may be subsequently excavated - Google Patents

Pit or ditch for underground heat storage for inner-city buildings has watertight walls and floor made by injecting self-hardening material and may be subsequently excavated Download PDF

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Abstract

The walls (21) may be made by drilling holes and injecting self-hardening material. Further bores (2) are made inside the walls and self-hardening material (8) is introduced through lances (22). The material may spread out at the bottom (9,10) to make the floor (11). Heat exchanger tubes (3) are buried in the lower portions of these bores. The earth (6) and ground-water (18) inside the pit may be partially excavated.

Description

Die Erfindung beschreibt eine Baugrubenumschließung mit tiefliegender oder hochliegender Abdichtungssohle, bei der die Bodenbereiche oberhalb und unterhalb der Abdichtungssohle zur Wärmespeicherung verwendet werden. Baugrubenumschließungen für große Gebäude im innerstädtischen Bereich werden zunehmend mit Abdichtungssohlen ausgeführt. Mit diesen Abdichtungssohlen ist es möglich, Baugruben im Grundwasser weitgehend wasserdicht zu erstellen.The invention describes a construction pit enclosure with low or high-lying waterproofing sole covering the floor areas above and below the sealing sole for heat storage be used. Construction pit enclosures for large buildings in inner-city areas are increasingly being carried out with waterproofing soles. With these waterproofing soles Is it possible, To make excavation pits in the groundwater largely watertight.

Dies ist nötig, damit das Grundwasser außerhalb der Baugrube während der Baumaßnahme nicht abgesenkt wird.This is necessary so that the groundwater outside the excavation pit during the construction project is not lowered.

Für die Ausbildung dieser Baugrubenumschließungen mit Abdichtungssohlen gibt es unterschiedliche Ausführungsvarianten.For the formation of these pit enclosures with waterproofing soles there are different versions.

Zunächst wird die Baugrubenumschließung hergestellt. Dies erfolgt entweder mit Schlitzwänden, Spundwänden oder überschnittenen Pfahlwänden.First, the construction pit enclosure is made. This is done either with diaphragm walls, sheet piling or overlapped Pile walls.

Durch das Einbringen einer Abdichtungssohle, welche dicht an die Baugrubenumschließungswände anschließt, ist es möglich, das Wasser in der Baugrube abzusenken und den Aushub zu tätigen.By inserting a waterproofing sole, which is close to the pit walls it possible lower the water in the excavation pit and excavate.

Die Abdichtungssohlen werden in unterschiedlichen Techniken und in unterschiedlichen Tiefen ausgeführt.The waterproofing soles come in different Techniques and executed at different depths.

So gibt es tiefliegende Abdichtungssohlen, über denen auch nach Beendigung der Aushubarbeiten ein ausreichend starkes Bodenpaket liegen bleibt, welches verhindert, dass die Abdichtungssohle durch die Auftriebskräfte nach oben gedrückt wird. Die Auftriebskräfte kommen durch die unterschiedlichen Wasserspiegelniveaus des Grundwassers innerhalb und außerhalb der Baugrubenwände.So there are low-lying waterproofing soles over which a sufficiently strong one even after the excavation work has been completed Bottom package remains, which prevents the waterproofing sole through the buoyancy forces pushed up becomes. The buoyancy come from the different water level of the groundwater inside and outside the pit walls.

Diese sog. tiefliegenden Abdichtungssohlen werden entweder nach dem Penetrationsinjektionsverfahren ausgeführt oder nach dem Düsenstrahlverfahren.These so-called deep-lying waterproofing soles either carried out according to the penetration injection method or after the jet process.

Beim Penetrationsinjektionsverfahren werden Bohrungen bis in die Tiefe abgeteuft, in der die Sohle zu liegen kommt, und in diese Bohrungen werden Injektionsrohre eingeführt, die im Bereich der zu erstellenden Abdichtungssohle Injektionsöffnungen haben. Bei den Injektionsrohren handelt es sich in der Regel um Stahl- oder Kunststoffrohre, welche auf dem Sohlniveau eine oder mehrere Bohrungen besitzen, die von außen mit Hilfe eines Gummischlauchs verschlossen sind. Über diese Ventile wird später das Abdichtungsmittel eingepresst. Bei diesem reinen Injektionsverfahren werden z. B. Weichgele in den Boden injiziert. Dabei handelt es sich um Mischungen aus Wasser, Wasserglas und einem geeigneten Härter, wie beispielsweise Natriumaluminat. Diese im Wesentlichen wässrige Lösung ist so abgestimmt, dass sie erst nach einem gewissen Zeitraum zwischen wenigen Minuten und etwa ein bis zwei Stunden beginnt zu gelieren. Die erreichten Eindringradien in den Boden für die Injektionsmittel liegen zwischen ca. 0,5 m und 2,0 m.In the penetration injection process boreholes are sunk to the depth in which the bottom is closed lies, and injection tubes are inserted into these holes, which have injection openings in the area of the sealing sole to be created. The injection pipes are usually steel or plastic pipes, which at the level of the base one or more Have holes from the outside are closed with the help of a rubber hose. About these Valves will later pressed in the sealant. With this pure injection procedure z. B. soft gels injected into the soil. This is what it is about are mixtures of water, water glass and a suitable hardener, such as for example sodium aluminate. This is essentially aqueous solution so coordinated that it only takes a certain time between a few minutes and about an hour or two begins to gel. The penetration radii reached in the soil for the injection agent are between approx. 0.5 m and 2.0 m.

Dieses Weichgel wird unter verhältnismäßig niedrigem Druck in die Poren des Bodens eingepresst und dichtet nach den Gelieren den anstehenden Boden ab. Die Festigkeit des gelierten Weichgels ist nur so groß, dass das Weichgel später vom Grundwasser nicht ausgewaschen werden kann.This soft gel is under relatively low Pressure is pressed into the pores of the floor and seals after the gelling the upcoming floor. The firmness of the gelled soft gel is only so big that the soft gel later cannot be washed out of the groundwater.

Neben dem Weichgel werden auch Suspensionen aus Feinstzementen für die Penetrationsinjektion verwendet. Dabei handelt es sich um sehr fein gemahlene Zemente, welche als Suspension mit Wasser in die Poren eingebracht werden. Weitere Abdichtungsmittel sind Kalkmilch oder Gemische aus Kalkmilch und Flugaschen sowie geeignete Chemikalien, um diese Suspensionen vor einem vorzeitigen Ausfiltern zu bewahren.In addition to the soft gel, there are also suspensions from fine cement for used the penetration injection. It is very finely ground cements, which as a suspension with water in the Pores are introduced. Lime milk is another sealant or mixtures of lime milk and fly ash and suitable chemicals, to prevent these suspensions from being filtered out prematurely.

Die Herstellung dieser Penetrationsinjektionssohle erfolgt nun so, dass von der ursprünglichen Geländeoberfläche vertikale Bohrungen abgeteuft werden. Die Bohrtiefe kann dabei 30 m und mehr betragen. Diese Bohrungen werden in der Regel mit selbsterhärtenden Stützsuspensionen aufgefüllt. Diese Stützsuspensionen ermöglichen, dass nach Herstellung der Bohrung das Gestänge zurückgezogen werden kann und die Injektionslanze mit Injektionsventil eingeführt werden kann. Das Einführen dieser Injektionslanzen erfolgt dabei in verrohrten oder unverrohrten Bohrungen.The production of this penetration injection sole is now done so that from the original terrain surface vertical Drilled wells. The drilling depth can be 30 m and more be. These holes are usually self-hardening supporting suspensions refilled. These support suspensions enable, that after the hole has been drilled, the rod can be withdrawn and the Injection lance with injection valve can be inserted. The introduction of these injection lances takes place in cased or uncased holes.

Das Abteufen der Bohrungen für diese Injektionslanzen erfolgt entweder im Spüldrehbohrverfahren oder im Rüttel- oder Rammverfahren. Beim Rüttelverfahren ist luftseitig an der Verrohrung ein Aufsatzrüttler befestigt, der im Wesentlichen in axialer Richtung des Rohres schwingt. Auf diese Weise können, insbesondere in sandigen Böden, sehr schnell Bohrungen abgeteuft werden.Drilling the holes for this Injection lances take place either in the rotary drilling method or in shaking or driving method. With the vibrating process an attached vibrator is attached to the piping on the air side, which essentially vibrates in the axial direction of the tube. In this way, in particular in sandy soils, drill holes very quickly.

Die Verfüllung dieser Bohrungen muss mit selbsterhärtenden Suspensionen erfolgen, um die Bohrung nach oben abzudichten, damit beim späteren Injizieren der Sohle das Injektionsgut bevorzugt in den Sohlbereich eintritt und nicht entlang der Bohrung nach oben läuft. Für die selbsterhärtenden Suspensionen verwendet man üblicherweise Mischungen aus Wasser, Zement und Bentonit. Die erreichten Druckfestigkeiten liegen zwischen ca. 1 N/mm2 und 30 N/mm2.These holes must be filled with self-hardening suspensions in order to seal the hole upwards, so that when the sole is later injected, the material to be injected preferably enters the area of the sole and does not run upwards along the hole. Mixtures of water, cement and bentonite are usually used for the self-curing suspensions. The compressive strengths achieved are between approx. 1 N / mm 2 and 30 N / mm 2 .

Weiter ist es üblich, diesen Suspensionen auch Steinmehle, Tonmehle oder Flugaschen zuzugeben. Die Stabilität dieser Suspensionen und die Fließeigenschaften können durch handelsübliche Chemikalien beeinflusst werden.It is also common to use these suspensions as well Add stone flour, clay flour or fly ash. The stability of this Suspensions and the flow properties can through commercially available chemicals to be influenced.

Bei tiefliegenden Sohlen ohne Auftriebsverankerung ist die Festigkeit des Sohlenmaterials nur von untergeordneter Bedeutung. Die Hauptaufgabe liegt in einer reinen Abdichtung.With deep-lying soles without buoyancy anchoring the strength of the sole material is only of minor importance. The main task is a pure seal.

Eine weitere Herstelltechnik für tiefliegende Sohlen ist das Düsenstrahlverfahren.Another manufacturing technique for low-lying soles is the jet process.

Beim Düsenstrahlverfahren wird ein Bohrgestänge bis zur Tiefe der herzustellenden Abdichtungssohle abgeteuft und am Ende dieses Bohrgestänges sind quer zur Bohrachse Düsen angeordnet.In the jet process, a drill pipe is sunk to the depth of the waterproofing base to be produced and at the end of this drill hole rods are arranged transversely to the drilling axis.

Diese Düsen werden mit einer Suspension unter hohem Druck beaufschlagt und gleichzeitig wird das Bohrgestänge gedreht und langsam in vertikaler Richtung bewegt.These nozzles are covered with a suspension pressurized and at the same time the drill pipe is rotated and slowly moved in the vertical direction.

Auf diese Weise entstehen im Boden im Wesentlichen zylindrische Scheiben aus Wasser, Bindemittel und Bodenteilen. Diese Scheiben werden mit Dicken von 1 bis 2 m hergestellt.This way they arise in the soil essentially cylindrical discs made of water, binder and Bottom parts. These slices are manufactured with a thickness of 1 to 2 m.

Durch Anordnung von mehreren vertikalen Bohrungen nebeneinander entsteht eine Abdichtungssohle, die aus einzelnen zylindrischen Scheiben besteht, die sich überschneiden. Das Überschneiden und somit das Herstellen einer dichten, durchgehenden Fläche wird dadurch gewährleistet, dass der Abstand der einzelnen Bohrungen kleiner gewählt wird als der erreichbare Säulendurchmesser des Düsenstrahlverfahrens. Diese vertikalen Bohrungen für das Düsenstrahlverfahren haben bevorzugte Abstände zwischen 1 m und 3 m, wobei der Abstand im Wesentlichen durch die gewählte Form der Düsen und des Düsendruckes, der Ziehgeschwindigkeit sowie der gedüsten Suspensionsmenge je Zeiteinheit beeinflusst wird.By arranging several vertical holes side by side a sealing sole is created, which consists of individual cylindrical discs that overlap. The overlap and thus creating a dense, continuous surface thereby ensuring that the distance between the individual holes is chosen smaller than the achievable Column diameter of the Jet grouting. These vertical holes for the jet process have preferred distances between 1 m and 3 m, the distance being essentially determined by the elected Shape of the nozzles and the nozzle pressure, the drawing speed as well as the jet suspension amount per unit of time becomes.

Als Schneidsuspension wird eine Mischung aus Wasser, Zement und ggf. einigen Zusatzstoffen gewählt. Weiter kann noch Druckluft zugegeben werden, um die Durchmesser zu vergrößern.A mixture of is used as the cutting suspension Water, cement and possibly some additives selected. Further compressed air can be added to increase the diameter.

Dabei können die Zusatzstoffe Steinmehle, Flugaschen, Bentonit oder sonstige Chemikalien sein. In jedem Fall ist es erwünscht, dass diese Suspensionen abbinden bzw. eine gewisse Druckfestigkeit erreicht wird. Die Größe der Festigkeit ist bei tiefliegenden Abdichtungssohlen nach dem Düsenstrahlverfahren von untergeordneter Bedeutung, da auch hier die reine Abdichtwirkung gewünscht ist und nur eine gewisse Erosionsbeständigkeit erreicht werden muss. Die Kräfte, die aus dem Auftrieb kommen, werden über das darüber liegende Bodenpaket aufgenommen und die Sohle selbst hat keine statische Funktion sondern dient rein der Abdichtung.The additives stone flours, fly ash, Bentonite or other chemicals. In any case, it is desirable that bind these suspensions or achieve a certain compressive strength becomes. The size of the firmness is for deep-lying waterproofing soles using the jet spray method of minor importance, because here too the pure sealing effect required is and only a certain resistance to erosion has to be achieved. The forces, those that come from the buoyancy are taken up by the floor package above and the sole itself has no static function but serves purely the seal.

Eine weitere Herstellungsmethode für Abdichtsohlen sind die hochliegenden und rückverankerten Abdichtungssohlen. In diesem Falle hat das Bodenpaket, welches sich ggf. oberhalb der Abdichtungssohle befindet, nur eine untergeordnete Wirkung hinsichtlich der Auftriebssicherung. Der Hauptanteil der Auftriebssicherung nach dem Abpumpen des Grundwassers im Inneren der Baugrube sowie dem Aushub erfolgt durch Zugelemente, welche in der Abdichtungssohle selbst verankert werden und die in Bodenbereiche reichen, welche unterhalb der Abdichtungssohle liegen.Another manufacturing method for waterproofing soles are the high and anchored Sealing soles. In this case, the floor package, which is possibly above the sealing sole, only a subordinate Effect of buoyancy protection. The main part of the Buoyancy protection after pumping out the groundwater inside the excavation pit and the excavation is carried out by tension elements, which be anchored in the waterproofing sole itself and in the floor areas range, which are below the sealing sole.

Die Zugelemente sind dabei bevorzugt in Kleinbohrpfählen oder Ankerbohrungen mit Bohrdurchmessern kleiner 300 mm eingebaut. Die Kraftübertragung von den Zugelementen in die Abdichtungssohle erfolgt bevorzugterweise über Verbund.The tension elements are preferred in small bored piles or anchor bores with drilling diameters smaller than 300 mm. The power transmission from the tension elements into the sealing sole is preferably carried out via composite.

Aus diesem Grunde kommt es bei hochliegenden Abdichtungssohlen im erheblichen Maße auf die Festigkeit des Baustoffes an. So haben hochliegende Abdichtungssohlen einen deutlich höheren Anteil an selbsterhärtendem Bindemittel, wie Zement und Flugasche.For this reason it comes up with high Sealing soles to a considerable extent on the strength of the building material on. High-lying waterproofing soles have a significantly higher share on self-hardening Binders such as cement and fly ash.

Vorteil der hochliegenden und rückverankerten Abdichtungssohlen ist, dass die Baugrubenumschließung nicht so tief geführt werden muss wie bei tiefliegenden Abdichtungssohlen. Die Kosten für die Umschließungswände werden geringer. Dafür kommen jedoch die Kosten für die Rückverankerung dazu.Advantage of the high lying and anchored Waterproofing soles is that the construction pit enclosure is not so deep must be like low-lying waterproofing soles. The costs for the enclosure walls lower. Therefore however come the cost of the anchorage to.

Möchte man diese Baugrubenumschließungen mit Abdichtungssohlen zusätzlich dazu nutzen, auch noch eine Wärmespeicherfunktion zu übernehmen, so erfolgt dies nach dem Stand der Technik im Wesentlichen dadurch, dass in den Baugrubenumschließungswänden Wärmetauschrohre eingebaut werden.Would like to one of these pit enclosures with additional waterproofing soles also use a heat storage function to take over, according to the state of the art, this essentially takes place by that heat exchange pipes in the pit walls to be built in.

Der Einbau dieser Wärmetauschrohre erfolgt in der Weise, dass an den Bewehrungskörben von Bohrpfählen bzw. von Schlitzwänden Wärmetauschrohre befestigt werden. Die Verbindung dieser Wärmetauschrohre zum anstehenden Baugrund erfolgt über den Beton der Bohrpfähle. Dabei wird einmal die Masse des Betons als Wärmespeicher benutzt und zum zweiten erfolgt die Wärmeabstrahlung über den Pfahlmantel in den Baugrund.The installation of these heat exchange tubes takes place in such a way that the reinforcement cages of bored piles or of diaphragm walls Heat exchange tubes be attached. The connection of these heat exchange tubes to the upcoming one Soil takes place over the concrete of the bored piles. The mass of the concrete is used as a heat accumulator and secondly, the heat is radiated through the pile jacket in the ground.

Neben dem Einbau von Wärmetauschrohren in den Umschließungswänden werden Wärmetauschrohre auch in Gründungspfählen eingebaut. Der Einbau dieser Wärmetauschrohre erfolgt dabei im Wesentlichen in sehr konzentrierter Form in große, schwere Bauteile. Durch die Konzentration der Wärmetauschrohre auf verhältnismäßig wenige Gründungselemente wird nur ein Teil des Baugrunds für die Speicherung von Energie verwendet. Weiterhin ist die Montage der Wärmetauschrohre am Bewehrungskorb sehr aufwendig. In der Regel werden die Wärmetauschrohre parallel zu den Längseisen geführt und es bedarf aufwendiger Montagearbeiten. Eine besondere Gefahr besteht darin, dass beim Einführen des Bewehrungskorbs in die Bohrung diese außenliegenden Wärmetauschrohre beschädigt werden können. Die Beschädigung eines Rohres an nur einer einzigen Stelle kann dazu führen, dass das gesamte Wärmetauschrohrsystem eines ganzen Pfahles unbrauchbar wird.In addition to the installation of heat exchange tubes in the surrounding walls Heat exchange tubes also installed in foundation piles. The Installation of these heat exchange tubes takes place essentially in a very concentrated form in large, heavy Components. By concentrating the heat exchange tubes on relatively few foundation elements becomes only part of the site for the storage of energy used. Furthermore, the installation of the heat exchange tubes on the reinforcement cage very complex. As a rule, the heat exchange tubes are parallel to led the longitudinal iron and complex assembly work is required. There is a particular danger in that when inserting of the reinforcement cage in the bore of these external heat exchange tubes damaged can be. The damage a pipe in just one place can cause the entire heat exchange pipe system of an entire pile becomes unusable.

Die Erfindung hat die Aufgabe, dass auf eine wirtschaftliche Weise und mit wenig Ausführungsrisiko ein großer Anteil des anstehenden Baugrunds zur Wärmespeicherung herangezogen werden kann und dass der Einbau der Wärmetauschrohre auf einfache und sichere Weise erfolgen kann, wobei die Anzahl der einzelnen Arbeitsgänge deutlich verringert werden.The invention has the task that in an economical manner and with little execution risk a large Share of the pending building ground used for heat storage can be and that the installation of the heat exchange tubes on simple and can be done safely, with the number of individual operations clear be reduced.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt entsprechend den Patentansprüchen.The task is solved accordingly the patent claims.

Die Erfindung wird anhand der 1 und 2 näher erläutert.The invention is based on the 1 and 2 explained in more detail.

1 zeigt eine Baugrubenumschließung 21 mit tiefliegender Abdichtungssohle 11. Die Auftriebskräfte aus dem umgebenden Grundwasser 17 werden durch das Bodenpaket 13 aufgenommen. Die Bohrungen 2 zur Herstellung der Abdichtungssohle 11 werden von einem Niveau 7 oberhalb des Grundwassers 17 aus geführt. 1 shows a construction pit enclosure 21 with low-lying waterproofing sole 11 , The buoyancy forces from the surrounding groundwater 17 are through the floor package 13 added. The holes 2 for the production of the waterproofing sole 11 be of a level 7 above groundwater 17 led out.

In 1 sind dabei zwei unterschiedliche Methoden zur Herstellung der Abdichtungssohle 11 dargestellt. Die einzelnen Elemente 9 der Abdichtungssohle 11 sind nach dem Penetrationsinjektionsverfahren hergestellt. Die einzelnen Elemente 10 sind nach dem Düsenstrahlverfahren hergestellt.In 1 are two different methods for the production of the waterproofing sole 11 shown. The individual elements 9 the waterproofing sole 11 are manufactured using the penetration injection process. The individual elements 10 are manufactured using the jet process.

Die Bohrungen 2 zur Herstellung der einzelnen Elemente 9, 10 der Abdichtungssohle 11 werden dazu verwendet, Wärmetauschrohre 3 aufzunehmen. Diese Wärmetauschrohre 3 reichen dabei mindestens bis zur späteren Gründungssohle 6.The holes 2 for the production of the individual elements 9 . 10 the waterproofing sole 11 are used to heat exchange pipes 3 take. These heat exchange tubes 3 extend at least to the later foundation sole 6 ,

Der Kontakt zwischen den Wärmetauschrohren 3 und dem umgebenden Boden im Bereich 13 erfolgt durch eine selbsterhärtende Suspension 8.The contact between the heat exchange tubes 3 and the surrounding soil in the area 13 takes place through a self-hardening suspension 8th ,

Die Wärmetauschrohre 2 können dabei bis in die tiefsten Bereiche der Sohlplatte reichen oder auch erst oberhalb der Sohle 11 beginnen.The heat exchange tubes 2 can extend into the deepest areas of the soleplate or only above the sole 11 kick off.

2 zeigt eine Baugrubenumschließung 1 mit hochliegender Abdichtungssohle 12, die über Zugelemente 16 nach unten verankert ist. Diese Zugelemente 16 befin den sich in Bohrungen 15 und sind mit einer selbsterhärtenden Suspension 19 verfüllt. Zusätzlich zu den Zugelementen enthalten diese Bohrungen Wärmetauschrohre. 2 shows a construction pit enclosure 1 with high-lying waterproofing sole 12 that about tension elements 16 is anchored down. These tension elements 16 are in holes 15 and are with a self-hardening suspension 19 filled. In addition to the tension elements, these holes contain heat exchange tubes.

In diesem Ausführungsbeispiel befindet sich oberhalb der Abdichtungssohle 12 noch ein Bodenpaket 13, auf dem die spätere Gründungssohle 6 des Gebäudes liegt. Wenn dieses Bodenpaket 13 mehrere Meter stark ist, kann es zweckmäßig sein, auch in dem oberen Bereich 13 Wärmetauschrohre 3' anzuordnen.In this exemplary embodiment, it is located above the sealing sole 12 another floor package 13 , on which the later foundation sole 6 of the building. If this floor package 13 is several meters thick, it can be useful, even in the upper area 13 Heat exchange tubes 3 ' to arrange.

In diesem Fall dienen die Bohrungen 2 dazu, die einzelnen Elemente 20 der Abdichtungssohle 12 herzustellen. In diese Bohrungen 2 können dann zusätzlich Wärmetauschrohre 3' eingebaut werden.In this case, the holes are used 2 the individual elements 20 the waterproofing sole 12 manufacture. In these holes 2 can then use additional heat exchange tubes 3 ' to be built in.

Die Lösung der Erfindung, die Wärmetauschrohre in Bohrungen 2 einzubringen, welche zur Herstellung der einzelnen Elemente 9, 10 und 20 dienen, oder der Einbau in Bohrungen 15, die zur Aufnahme der Rückverankerung von hochliegenden Abdichtungssohlen dienen, bietet erhebliche Vorteile. Dadurch dass die Wärmetauschrohre auf zahlreiche einzelne Bohrungen verteilt sind, kann ein deutlich größeres Speichervolumen im Erdreich aktiviert werden, im Gegensatz zu der gehäuften Anordnung von Wärmetauschrohren in Großbohrpfählen der Baugrubenumschließung oder einzelnen Gründungspfählen. Ein weiterer Vorteil ist aus sicherheitstechnischer Hinsicht zu sehen. Würde man die Wärmetauschrohre in nachträglich hergestellten und nur für den Einbau der Wärmetauschrohre vorgesehenen Bohrungen einführen, so bestünde insbesondere bei tiefliegenden Abdichtungssohlen die erhebliche Gefahr, dass man bei der Herstellung der Bohrungen die bereits vorher hergestellte Abdichtungssohle anbohren oder durchbohren würde. Insbesondere bei Weichgelsohlen ist es sehr gefährlich, Bohrungen abzuteufen, die in der Nähe dieser Weichgelsohlen reichen. Aufgrund der niedrigen Festigkeit der Weichgelsohle steht eine große Gefahr, dass beim Herstellen von Spülbohrungen das Weichgel ausgewaschen wird und die in der Folge die Abdichtungswirkung der Weichgelsohle nicht mehr gegeben ist. Wie Erfahrungen gezeigt haben, kann schon eine einzige undichte Stelle in einer Weichgelsohle zu Unbrauchbarkeit dieser Abdichtungssohle führen. Das Loch in der Weichgelsohle wird beim Durchströmen immer größer und dies führt dazu, dass immer mehr Wasser in die Baugrube eindringt. Baut man nun die Wärmetauschrohre schon bei der Herstellung der Abdichtungssohle ein, so können die erdseitigen Enden der Wärmetauschrohre dicht in die Sohle eingebunden. Auf diese Weise können die Wärmetauschrohre auch auf möglichst großen Längen in den Baugrund eingebracht werden und auf diese Weise können große Bodenbereiche zum Wärmespeichern benutzt werden. Würden bei Weichgelsohlen nach Herstellung der Sohle über zusätzliche Bohrungen Wärmetauschrohre eingebracht, so müssten diese aus Sicherheitsgründen mindestens ein bis zwei Meter oberhalb der Sohle enden. Damit könnte mit jeder einzelnen Wärmetauschbohrung nur ein deutlich weniger starkes Bodenpaket zur Wärmespeicherung genutzt werden.The solution of the invention, the heat exchange tubes in bores 2 bring in which to manufacture the individual elements 9 . 10 and 20 serve, or installation in holes 15 , which serve to accommodate the anchoring of high-lying waterproofing soles, offers considerable advantages. Due to the fact that the heat exchange pipes are distributed over numerous individual boreholes, a significantly larger storage volume in the ground can be activated, in contrast to the frequent arrangement of heat exchange pipes in large bored piles of the excavation pit enclosure or individual foundation piles. Another advantage can be seen from a safety point of view. If the heat exchange pipes were to be introduced into bores which were subsequently produced and only intended for the installation of the heat exchange pipes, there would be a considerable risk, particularly in the case of deep-lying sealing soles, that the sealing sole which had already been produced would be drilled or drilled during the production of the bores. In the case of soft gel soles in particular, it is very dangerous to drill holes that reach near these soft gel soles. Due to the low strength of the soft gel sole, there is a great risk that the soft gel will be washed out during the production of rinsing holes and that the sealing effect of the soft gel sole will no longer exist. Experience has shown that a single leak in a soft gel sole can render this sealing sole unusable. The hole in the soft gel sole increases in size as it flows through and this means that more and more water penetrates into the excavation pit. If you now install the heat exchange tubes during the manufacture of the sealing sole, the earth-side ends of the heat exchange tubes can be tightly integrated into the sole. In this way, the heat exchange pipes can also be introduced into the building soil over the greatest possible lengths, and in this way large floor areas can be used for heat storage. If heat exchange pipes were inserted into soft gel soles after the sole had been produced, these would have to end at least one to two meters above the sole for safety reasons. This means that with each individual heat exchange hole, only a significantly less strong base package could be used for heat storage.

Der erfindungsgemäße Einbau der Wärmetauschrohre 3' erfolgt auf unterschiedlicher Weise. Bei der Herstellung von Weichgelsohlen werden vor Herstellung der Weichgelsohle Ventillanzen oder Manschettenrohre eingebaut. Bei diesen Manschettenrohren handelt es sich in der Regel um PE-Rohre, die am erdseitigen Ende Auslassöffnungen besitzen, die durch außenliegende Gummimanschetten geschützt werden. Diese sogenannten Ventil- oder Manschettenrohre werden in die Bohrungen 2 eingebracht und mit einer selbsterhärtenden Suspension 8 verfüllt. Die Verwendung von selbsterhärtenden Suspensionen ist notwendig, um sicher zu stellen, dass später beim Einbringen der Penetrationsinjektionsmittel im Sohlbereich diese nicht vorzeitig über die Mantelbereiche der Bohrungen 2 an die Erdoberfläche gelangen können. Diese selbsterhärtende Suspension 8 wird nun zusätzlich dazu benutzt, den Wärmeleitkontakt zwischen den Wärmetauschrohren 3 und dem umgebenden Erdreich zu bewirken. Die selbsterhärtende Suspension 8 besteht in der Regel aus Wasser, Zement und Bentonit. Weitere Zusatzstoffe können Steinmehle oder Flugaschen sein. Die Fließfähigkeit der Suspensionen kann gegebenenfalls durch übliche Chemikalien aus der Betontechnologie beeinflusst werden. Der Einbau der Wärmetauschrohre 3 erfolgt bevorzugterweise gleichzeitig mit dem Einbau der Ventillanzen bzw. Manschettenrohre. Dazu werden die Wärmetauschrohre mit Hilfe von geeigneten Verbindungsmitteln wie Draht oder Klebeband an den Manschettenrohren befestigt. Der Einbau erfolgt somit bevorzugterweise gemeinsam. Je nach Standfestigkeit des Bodens können Verpresslanze und Wärmetauschrohr entweder in die unverrohrte aber suspensionsgestützte Bohrung eingeführt werden oder der Einbau erfolgt über eine Verrohrung. Die Wärmetauschrohre selbst bestehen entweder aus zwei Rohren, welche am erdseitigen Ende eine Vorrichtung besitzen, dass der Strom um 180° umgelenkt werden kann. Dies sind im Wesentlichen Rohrbögen. Um die Querschnittsabmessungen der Wärmetauschrohre möglichst gering zu halten, kann es zweckmäßig sein, die Wärmetauschrohre konzentrisch auszuführen. Das heißt, dass es mindestens zwei konzentrische Rohre gibt, die ineinander verlaufen, wobei das Wärmeleitmedium im Wärmetauschrohr einmal im Ringraum und einmal im Rohr verläuft.The installation of the heat exchange tubes according to the invention 3 ' is done in different ways. In the manufacture of soft gel soles, valve lances or sleeve pipes are installed before the soft gel sole is manufactured. These sleeve pipes are usually PE pipes that have outlet openings at the earth end that are protected by external rubber sleeves. These so-called valve or sleeve pipes are in the holes 2 introduced and with a self-curing suspension 8th filled. The use of self-hardening suspensions is necessary to ensure that later when the penetration injection agent is introduced into the bottom area, it does not prematurely pass through the casing areas of the holes 2 can get to the surface of the earth. This self-hardening suspension 8th is now used in addition to the thermal contact between the heat exchange tubes 3 and effect the surrounding earth. The self-hardening suspension 8th usually consists of water, cement and bentonite. Other additives can be stone flour or fly ash. The flowability of the suspensions can optionally be influenced by conventional chemicals from concrete technology. The installation of the heat exchange tubes 3 is preferably carried out simultaneously with the installation of the valve lances or sleeve pipes. For this purpose, the heat exchange tubes with the help of suitable connecting means such as wire or Adhesive tape attached to the cuff tubes. Installation is therefore preferably carried out together. Depending on the stability of the floor, the injection lance and heat exchange pipe can either be inserted into the un-piped but suspension-supported borehole or they can be installed via piping. The heat exchange tubes themselves either consist of two tubes, which have a device at the earth end that the current can be deflected by 180 °. These are essentially pipe bends. In order to keep the cross-sectional dimensions of the heat exchange tubes as small as possible, it can be expedient to design the heat exchange tubes concentrically. This means that there are at least two concentric pipes that run into one another, the heat conducting medium in the heat exchange pipe running once in the annular space and once in the pipe.

Eine weitere Einbaumöglichkeit besteht darin, dass man nach dem Einbau der Verpresslanzen oder Manschettenrohre in die noch weiche Suspension 8 die Wärmetauschrohre einbringt. Wenn die Eigensteifigkeit der Wärmetauschrohre, die bevorzugterweise aus PE oder PE-HD bzw. Modifikationen dieser Grundstoffe bestehen, nicht ausreichend ist, kann der Einbau durch Verwenden einer zusätzlichen Einziehlanze folgen. Mit diesen Einziehlanzen wird das Wärmetauschrohr am erdseitigen Ende mit einer lösbaren Klemmvorrichtung befestigt, anschließend diese Einbaulanze in die Suspension eingedrückt und die Lanze nach dem Lösen der Klemmvorrichtung wieder herausgezogen.Another installation option is that after installing the injection lances or sleeve pipes in the still soft suspension 8th brings the heat exchange tubes. If the inherent rigidity of the heat exchange pipes, which are preferably made of PE or PE-HD or modifications of these basic materials, is not sufficient, installation can follow by using an additional pull-in lance. With these pull-in lances, the heat exchange tube is fastened at the earth end with a releasable clamping device, then this built-in lance is pressed into the suspension and the lance is pulled out again after the clamping device has been released.

Beim Einsatz dieser Wärmetauschrohre in den Bohrungen für die Weichgelsohle sind in der Regel die Suspensionen ausreichend, wie sie für die Verdämmung der Injektionslanzen verwendet werden.When using these heat exchange tubes in the holes for the soft gel soles are usually sufficient suspensions, like you for the damnation of the injection lances are used.

Werden die Wärmetauschrohre in die Herstellbohrungen für die Düsenstrahlabdichtungssohle eingebaut, so befindet sich in den Bohrungen 2 eine selbsterhärtende Suspension, die im Wesentlichen aus Wasser, Zement und gelösten Bodenpartikeln besteht. Weitere Zusätze können Steinmehl oder Bentonit sein und sowie Chemikalien, die das Fließverhalten der Suspension beeinflussen. Hier bewegen sich die erreichten Druckfestigkeiten der selbsterhärtenden Suspension 8 zwischen einem und 25 N/mm2.If the heat exchange tubes are installed in the production bores for the nozzle jet sealing base, then there is in the bores 2 a self-hardening suspension, which essentially consists of water, cement and dissolved soil particles. Other additives can be stone powder or bentonite and chemicals that influence the flow behavior of the suspension. The compressive strengths of the self-hardening suspension move here 8th between one and 25 N / mm 2 .

Auch in die Bohrungen 2 beim Düsenstrahlverfahren können die Wärmetauschlanzen entweder in die unverrohrte Bohrung eingebracht werden oder in nachträglich verrohrte Bohrungen, wenn die Bohrungen oberhalb der Sohle nicht standfest sind. Dabei werden die Wärmetauschrohre mit oder ohne Einführlanzen in das Bohrloch eingeschoben. Die Einführlanzen sind bevorzugterweise mit lösbarem Klemmvorrichtungen für das Wärmetauschrohr versehen.Even in the holes 2 With the jet process, the heat exchange lances can either be introduced into the uncased bore or into subsequently piped bores if the bores above the base are not stable. The heat exchange tubes are inserted into the borehole with or without insertion lances. The insertion lances are preferably provided with releasable clamping devices for the heat exchange tube.

Die Länge der Wärmetauschrohre reicht bevorzugterweise vom tiefsten Punkt der Bohrung bis zum späteren Gründungshorizont 6 des späteren Bauwerks, um einen möglichst großen Einflussbereich abzudecken. Den Gründungshorizont 6 stellt entweder der anstehende Boden dar oder er beinhaltet eine verhältnismäßig kleine nachträglich aufgebrachte Drainageschicht aus Filterkies dar. Dies kann zweckmäßig sein, um das Wasser aus etwaigen Undichtigkeiten im Sohlbereich bzw. Wandbereich in Drainageleitungen zu fassen.The length of the heat exchange tubes preferably extends from the lowest point of the bore to the later foundation horizon 6 of the later structure in order to cover the largest possible area of influence. The founding horizon 6 either represents the existing floor or it contains a relatively small, subsequently applied drainage layer made of filter gravel. This can be useful in order to contain the water from any leaks in the bottom area or wall area in drainage lines.

Bei sogenannten hochliegenden Abdichtungssohlen, bei denen die Abdichtungssohle nur wenig tiefer als die spätere Gründungssohle der Gebäude liegt, empfiehlt sich der Einbau der Wärmetauschrohre in die Herstellbohrungen 15 der Auftriebsverankerungen. Bei den sogenannten hochliegenden Abdichtungssohlen erfolgt die Auftriebssicherheit im Wesentlichen durch die unterhalb der Sohle verankerten Auftriebspfähle. Die Bohrungen 15 dienen in diesem Fall sowohl zur Aufnahme der Zugglieder 19 der Rückverankerung als auch zur Aufnahme der Wärmetauschrohre 3. Bei der erfindungsgemäßen Anwendung stellt diese Einbringung der Wärmetauschrohre die einzig wirtschaftliche Lösung dar. Ein nachträglicher Einbau von Wärmetauschrohren in Bereiche unterhalb der Abdichtungssohle 12 ist wirtschaftlich nahezu nicht lösbar. Der Grund liegt darin, dass bei nachträglich eingebrachten Bohrungen vom späteren Gründungshorizont 6 der Baugrube aus nur unter erheblichem technischen Aufwand möglich wäre. Dadurch dass im Inneren der Baugrube der Grundwasserspiegel 18 gegenüber dem außenstehenden Grundwasserspiegel 17 abgesenkt ist, würde durch die Bohrung in der Sohlplatte sofort Wasser ins Innere der Baugrube eindringen. Aus diesem Grund müsste man mit einem besonderen Abdichtsystem gegen drückendes Wasser bohren, was bei Wasserdrücken von 1 bar und mehr zu einem äußerst komplizierten Vorgang wird.In the case of so-called high-lying waterproofing soles, where the waterproofing sole is only a little lower than the subsequent foundation sole of the building, it is advisable to install the heat exchange pipes in the production holes 15 the buoyancy anchorages. In the case of the so-called high-lying waterproofing soles, buoyancy security is essentially provided by the buoyancy piles anchored below the sole. The holes 15 in this case both serve to accommodate the tension members 19 the anchorage as well as to accommodate the heat exchange pipes 3 , In the application according to the invention, this introduction of the heat exchange tubes represents the only economical solution. Subsequent installation of heat exchange tubes in areas below the sealing sole 12 is economically almost impossible to solve. The reason lies in the fact that when drilling is carried out later, the later founding horizon 6 the construction pit would only be possible with considerable technical effort. Because of the fact that the groundwater table is inside the construction pit 18 compared to the external groundwater table 17 is lowered, water would immediately penetrate into the interior of the construction pit through the hole in the base plate. For this reason, one would have to drill with a special sealing system against pressurized water, which becomes an extremely complicated process at water pressures of 1 bar and more.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Bohren gegen Drücken des Wassers vermieden werden. Die Herstellung der Bohrung 15 für die Auftriebselemente erfolgt von einem Niveau 7 aus, bei einem Bauzustand, bei dem der Grundwasserstand innerhalb und außerhalb der Baugrube gleich hoch ist. Die erfindungs gemäßen Wärmetauschrohre 3 werden bevorzugterweise über Draht oder Klebebänder am Zugglied 16 der Auftriebsverankerung befestigt. Gemeinsam mit dem Zugglied wird dann das Wärmetauschrohr in die Bohrung abgelassen. Der Kontakt zur Wärmeübertragung an den umgebenden Baugrund erfolgt durch die selbsterhärtende Suspension 8, die gleichzeitig dazu dient, den nötigen Verbund zwischen Zugglied und Bohrlochwandung zu erzeugen. Die hier verwendeten selbsterhärtenden Suspensionen bestehen im Wesentlichen aus Wasser und Zement und gegebenenfalls aus chemischen Zusätzen, wie sie aus der Betonherstellung bekannt sind.According to the method of the invention, drilling against pressing water can be avoided. The making of the hole 15 for the buoyancy elements takes place from one level 7 off, in a construction state in which the groundwater level inside and outside the excavation pit is the same. The heat exchange tubes according to the Invention 3 are preferably via wire or adhesive tapes on the tension member 16 attached to the buoyancy anchor. The heat exchange tube is then drained into the bore together with the tension member. The contact for heat transfer to the surrounding ground is made by the self-hardening suspension 8th , which also serves to create the necessary bond between the tension member and the borehole wall. The self-hardening suspensions used here consist essentially of water and cement and, if necessary, chemical additives as are known from the manufacture of concrete.

Der Einbau der Zugglieder mit den daran befestigten Wärmetauschrohren kann entweder in unverrohrte aber suspensionsgestützte Bohrungen 2 erfolgen oder über Verrohrungen, wenn die kurzfristige Standfestigkeit des Bohrlochs nicht gegeben ist. Weiter ist auch vorstellbar, dass die Wärmetauschrohre 3 erst nach dem Einbau der Zugelemente in die noch weiche Suspension eingeführt werden. Dazu kommen Einbaulanzen zum Einsatz, welche eine lösbare Klemmvorrichtung für die Wärmetauschrohre besitzen. Befinden sich über der hochliegenden HDI-Sohle 12 noch größere Bodenschichten in einer Größenordnung von mehreren Metern, so können zum Einbau weiterer Wärmetauschrohre 3' zusätzlich die Bohrungen 2 verwendet werden, die zur Herstellung der einzelnen Elemente 20 der Abdichtsohle 12 hergestellt werden. Diese einzelnen Elemente 20 werden im Wesentlichen nach dem Düsenstrahlverfahren hergestellt.The installation of the tension members with the heat exchange tubes attached to them can either be in uncased but suspension-based holes 2 take place or via piping if the short-term stability of the borehole is not given. It is also conceivable that the heat exchange tubes 3 be inserted into the still soft suspension only after the tension elements have been installed. In addition, built-in lances are used, which have a releasable clamping device for the heat exchange pipes. Are located above the high-lying HDI sole 12 even larger layers of soil in the order of several meters can be used to install additional heat exchange pipes 3 ' additionally the holes 2 used to manufacture the individual elements 20 the sealing sole 12 getting produced. These individual elements 20 are mainly manufactured using the jet process.

Eine weitere Variante für die hochliegende Abdichtungssohle 12 ist eine Unterwasserbetonsohle. In diesem Fall werden die Bohrungen 15 für die notwendige Auftriebsverankerung von Pontons aus hergestellt, welche sich auf dem noch nicht abgesenkten Wasserspiegel 17 innerhalb der Baugrube befinden.Another variant for the high-lying waterproofing sole 12 is an underwater concrete sole. In this case, the holes 15 for the necessary buoyancy anchoring made from pontoons, which are on the not yet lowered water level 17 are inside the excavation pit.

Eine weitere Variante zum Einbau der Wärmetauschrohre in die Bohrungen der Auftriebsverankerung ist damit gegeben, dass die Auftriebsverankerung vor Herstellung der Unterwasserbetonsohle ausgeführt wird. In diesem Fall müssen die Zugelemente 16 und Wärmetauschrohre 3 so angeordnet werden, dass sie über die spätere Oberkante der Unterwasserbetonsohle reichen. Die Zugelemente 16 werden bei dieser Variante über Kopfplatten und Muttern mit der Unterwasserbetonsohle verbunden.Another variant for installing the heat exchange pipes in the bores of the buoyancy anchorage is that the buoyancy anchorage is carried out before the underwater concrete base is manufactured. In this case, the tension elements 16 and heat exchange pipes 3 be arranged so that they reach over the later upper edge of the underwater concrete floor. The tension elements 16 are connected to the underwater concrete base in this variant via head plates and nuts.

Bei dieser gewählten Variante empfiehlt es sich, in den Kopfplatten Aussparungen zur Durchführung der Wärmetauschrohre 3 vorzusehen.With this selected variant, it is advisable to have cutouts in the head plates for the passage of the heat exchange tubes 3 provided.

Bei allen beschriebenen Einbauvarianten für die Wärmetauschrohre kann es erforderlich werden, dass zur gänzlichen Verfüllung der Bohrungen 2 noch selbsterhärtende Suspension nachgefüllt wird.With all described installation variants for the heat exchange pipes, it may be necessary to completely fill the holes 2 self-hardening suspension is refilled.

Je nach Bodenart filtert die selbsterhärtende Suspension mehr oder weniger stark aus und macht ein Nachfüllen notwendig, um den Kontakt zwischen Wärmetauschrohr und Boden sicherzustellen. Als Nachfüllsuspension kommt dabei entweder die ursprüngliche Suspension 8 zum Einsatz oder eine ähnliche selbsterhärtende Suspension, die gegebenenfalls einen hohen Feststoftanteil besitzt, um das Absetzen zu verringern.Depending on the type of soil, the self-hardening suspension filters out to a greater or lesser extent and makes refilling necessary to ensure contact between the heat exchange tube and the floor. The original suspension comes as a refill suspension 8th or a similar self-hardening suspension, which may have a high solids content to reduce settling.

Prinzipiell kann jedoch jede selbsterhärtende Suspension verwendet werden, die dauerhaft und für Boden und Wärmetauschrohr unschädlich ist.In principle, however, any self-hardening suspension used permanently and for floor and heat exchange pipe harmless is.

Das Nachfüllen kann vom Bohrlochmund aus erfolgen oder über verlorene oder wiedergewinnbare Auffülllanzen.Refilling can be done from the mouth of the borehole done or over lost or recoverable filler lances.

Die Vorteile der Baugrubenumschließung mit hoch- und tiefliegenden Abdichtungssohlen und einer Vorrichtung zur Wärmespeicherung entsprechend der Erfindung sind noch einmal zusammengefasst:The advantages of building pit containment with and low-lying waterproofing soles and a device for heat storage according to the invention are summarized once again:

  • – Wirtschaftliche Lösung durch Einsparung zusätzlicher Bohrungen für Wärmetauschrohre.- Economic solution by saving additional Holes for Heat exchange tubes.
  • – Ausführungssicheres Verfahren, da die Abdichtungssohlen durch zusätzliche, nachträgliche Bohrungen nicht gefährdet werden.- Execution-proof Process, because the sealing soles through additional, subsequent drilling not endangered become.
  • – Ausfall eines einzelnen Wärmetauschrohres ist ein zu vernachlässigender Schaden.- failure of a single heat exchange tube is a negligible one Damage.
  • – Wärmetauschrohre brauchen nicht gegen drückendes Wasser eingebaut werden.- heat exchange tubes do not need against oppressive Water can be installed.
  • – Große Bodenvolumina können auf preiswerte Weise zur Wärmespeicherung genutzt werden.- Large floor volumes can in an inexpensive way for heat storage be used.
  • – Auch hochliegende Abdichtungssohlen können mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand mit großflächigen Wärmetauschsystemen ausgestattet werden, ohne dass besondere, teure Maßnahmen gegen drückendes Wasser beim Bohren eingesetzt werden müssen.- Also high-lying waterproofing soles can with economically justifiable effort to be equipped with large-scale heat exchange systems, without taking special, expensive measures pressing Water must be used when drilling.
  • – Geringer Montage- und Einbauaufwand.- Less Assembly and installation effort.
  • – Geringe Beschädigungsgefahr der Wärmetauschrohre.- Little risk of damage the heat exchange tubes.

Claims (20)

Baugrubenumschließung mit tiefliegender Abdichtungssohle, die nach dem Penetrationsinjektionsverfahren oder dem Düsenstrahlverfahren hergestellt wird, und einer Vorrichtung zur Wärmespeicherung dadurch gekennzeichnet, dass in Bodenbereichen (13) innerhalb der Baugrube, welche sich von der Abdichtungssohle (11) bis zur späteren Gründungssohle (6) erstrecken, – in die Bohrungen (2), welche zur Herstellung der einzelnen Elemente (9, 10) der Abdichtungssohle (11) ausgeführt werden, – ein oder mehrere Wärmeaustauschrohre (3) eingebaut sind, – die mindestens so lange sind, dass sie von der Bohrlochsohle der Bohrungen (2) und/oder aus Zwischenbereichen (5) derselben bis mindestens zur späteren Gründungssohle (6) des Bauwerks reichen, – und dass der Kontakt zwischen den Wärmeaustauschrohren (3) und dem Baugrund im Wesentlichen durch eine selbsterhärtende Suspension (8) erfolgt, – und dass das Höhenniveau (7), von dem aus der Einbau der Wärmetauschrohre (3) erfolgt, höher liegt als die spätere Gründungssohle (6) des Bauwerks.Construction pit enclosure with deep-lying waterproofing sole, which is manufactured according to the penetration injection process or the jet spray process, and a device for heat storage, characterized in that in floor areas ( 13 ) inside the construction pit, which extends from the sealing base ( 11 ) until the later foundation sole ( 6 ) extend - into the holes ( 2 ), which are used to manufacture the individual elements ( 9 . 10 ) the sealing sole ( 11 ) - one or more heat exchange tubes ( 3 ) are installed, - which are at least as long as they are from the bottom of the borehole ( 2 ) and / or from intermediate areas ( 5 ) up to at least the later foundation sole ( 6 ) of the structure are sufficient - and that the contact between the heat exchange tubes ( 3 ) and the subsoil essentially through a self-hardening suspension ( 8th ), - and that the height level ( 7 ) from which the installation of the heat exchange tubes ( 3 ) is higher than the subsequent foundation sole ( 6 ) of the structure. Baugrubenumschließung mit hochliegender Abdichtungssohle, die nach dem Düsenstrahlverfahren oder dem Unterwasserbetonverfahren hergestellt wird und welche durch Zugpfähle oder Anker rückverankert ist, und einer Vorrichtung zur Wärmespeicherung dadurch gekennzeichnet, dass in Bodenbereichen (14), welche unterhalb der Abdichtungssohle (12) liegen, – in den Bohrungen (15), welche zur Aufnahme der Zugelemente (16) für die Rückverankerung der Sohle (12) ausgeführt werden, – zusätzlich zu den Zugelementen (16) ein oder mehrere Wärmetauschrohre (3) eingebaut werden, – die sich aus Bereichen (14) unterhalb der Abdichtungssohle (12) mindestens bis zum späteren Gründungshorizont (6) des Bauwerks erstrecken, – wobei der Kontakt zwischen Boden und Wärmetauschrohren (3) im Wesentlichen über die selbsterhärtende Suspension (19) erfolgt, die zur Stützung und/oder Verfüllung der Bohrung (15) und der Kraftübertragung zwischen den Zuggliedern (16) und dem Boden dient, – und dass dafür das Niveau (7), von dem aus der Einbau der Wärmetauschrohre (3) erfolgt, höher liegt als die spätere Gründungssohle (6) des Bauwerks.Construction pit enclosure with a high-lying waterproofing base, which is manufactured according to the jet spray process or the underwater concrete process and which is back-anchored by tension piles or anchors, and a device for heat storage, characterized in that in floor areas ( 14 ), which underneath the sealing sole ( 12 ), - in the holes ( 15 ), which are used to hold the tension elements ( 16 ) for anchoring the sole ( 12 ) are carried out - in addition to the tension elements ( 16 ) one or more heat exchange tubes ( 3 ) to be built in, - which consist of areas ( 14 ) below the sealing sole ( 12 ) at least until the later foundation horizon ( 6 ) of the structure, - whereby the contact between the floor and heat exchange pipes ( 3 ) essentially via the self-hardening suspension ( 19 ) takes place to support and / or backfill the bore ( 15 ) and the power transmission between the tension members ( 16 ) and serves the ground - and that the level ( 7 ) from which the installation of the heat exchange tubes ( 3 ) is higher than the subsequent foundation sole ( 6 ) of the structure. Wärmetauschrohre nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschrohre (3) aus mindestens zwei Rohren bestehen, die am erdseitigen Ende so miteinander verbunden sind, dass ein Flüssigkeits- oder Gasstrom umgelenkt werden kann.Heat exchange tubes according to claim 1 and 2, characterized in that the heat exchange tubes ( 3 ) consist of at least two pipes which are connected to each other at the end on the earth side so that a liquid or gas flow can be deflected. Wärmetauschrohre nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Wärmetauschrohren um konzentrisch angeordnete Rohre handelt, bei denen ein flüssiges oder gasförmiges Medium einmal im Ringraum und einmal im Rohrquerschnitt bewegt werden kann.Heat exchange tubes according to claim 1 to 3, characterized in that it is in the Heat exchange tubes are concentrically arranged pipes in which a liquid or gaseous medium can be moved once in the annulus and once in the tube cross-section. Wärmetauschrohre nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschrohre aus Kunststoff bestehen.Heat exchange tubes according to claim 1 to 4, characterized in that the heat exchange tubes Plastic. Wärmetauschrohre nach Anspruch 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschrohre aus Metallen oder Metallverbindungen bestehen.Heat exchange tubes according to claim 1 to 5, characterized in that the heat exchange tubes Metals or metal compounds exist. Wärmetauschrohre nach Anspruch 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschrohre aus Verbundstoffen bestehen.Heat exchange tubes according to claim 1 to 6, characterized in that the heat exchange tubes Composites exist. Selbsterhärtende Suspension nach Anspruch 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass sie im Wesentlichen aus Wasser und Zement besteht.self-setting Suspension according to claim 1 to 7, characterized in that it consists essentially of water and cement. Selbsterhärtende Suspension nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die selbsterhärtende Suspension im Wesentlichen aus Wasser, Zement und Tonmehl besteht.self-setting Suspension according to claim 1 to 8, characterized in that the self-setting Suspension essentially consists of water, cement and clay powder. Selbsterhärtende Suspension nach Anspruch 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass sich in der selbsterhärtenden Suspension gelöste Bodenteile befinden.self-setting Suspension according to claim 1 to 9, characterized in that in the self-hardening Suspension dissolved Floor parts. Selbsterhärtende Suspension nach Anspruch 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Zemente mit Flugasche gemischt sind.self-setting Suspension according to claim 1 to 10, characterized in that the Cements are mixed with fly ash. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtungssohlen (11, 12) nach dem Penetrationsinjektionsverfahren und/oder dem Düsenstrahlverfahren und/oder als Unterwasserbetonsohle hergestellt werden.A method according to claim 1 and 2, characterized in that the sealing soles ( 11 . 12 ) are produced by the penetration injection process and / or the jet spray process and / or as an underwater concrete sole. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschrohre (3) im Wesentlichen gleichzeitig mit den Ventillanzen (22) für die Penetrationsinjektion zur Herstellung der Abdichtsohle (11) in die Bohrungen (2) eingeführt werden.A method according to claim 1, characterized in that the heat exchange tubes ( 3 ) essentially simultaneously with the valve lances ( 22 ) for penetration injection to produce the sealing sole ( 11 ) in the holes ( 2 ) are introduced. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschrohre (3) unmittelbar nach Einbau der Ventillanzen (22) in die noch weiche Suspension (8) eingeführt werden.A method according to claim 1, characterized in that the heat exchange tubes ( 3 ) immediately after installing the valve lances ( 22 ) in the still soft suspension ( 8th ) are introduced. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschrohre (3) unmittelbar nach Zurückziehen des Düsenstrahlgestänges in die suspensionsgefüllten Bohrungen (2) eingeführt werden.A method according to claim 1, characterized in that the heat exchange tubes ( 3 ) immediately after pulling back the jet boom into the suspension-filled holes ( 2 ) are introduced. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschrohre (3) im Schutz des Düsenstrahlgestänges oder einer nachträglich eingebrachten Hilfsverrohrung in die mit selbsterhärtender Suspension gefüllten Bohrungen (2) eingebracht werden.A method according to claim 1, characterized in that the heat exchange tubes ( 3 ) in the protection of the jet boom or a retrofitted auxiliary piping into the holes filled with self-hardening suspension ( 2 ) are introduced. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschrohre (3) mit Hilfe einer wiedergewinnbaren Einbaulanze in die mit selbsterhärtender Suspension gefüllten Bohrungen (2) eingebracht werden, welche lösbare Haltevorrichtungen für die Wärmetauschrohre (3) besitzt.A method according to claim 1, characterized in that the heat exchange tubes ( 3 ) with the help of a recoverable built-in lance in the holes filled with self-hardening suspension ( 2 ) are introduced, which releasable holding devices for the heat exchange tubes ( 3 ) has. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschrohre (3) im Wesentlichen gleichzeitig mit den Zugelementen (16) in die Bohrungen (2) eingebaut werden.A method according to claim 2, characterized in that the heat exchange tubes ( 3 ) essentially simultaneously with the tension elements ( 16 ) in the holes ( 2 ) to be built in. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschrohre (3) nach dem Einbau der Zugelemente (16) in die mit selbsterhärtender Suspension gefüllten Bohrungen (2) eingebaut werden.A method according to claim 2, characterized in that the heat exchange tubes ( 3 ) after installing the tension elements ( 16 ) in the holes filled with self-hardening suspension ( 2 ) to be built in. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschrohre (3) mit Hilfe von wiedergewinnbaren Einbaulanzen in die mit Suspension gefüllten Bohrungen (2) eingebaut werden.A method according to claim 2, characterized in that the heat exchange tubes ( 3 ) with the help of recoverable installation lances in the holes filled with suspension ( 2 ) to be built in.
DE10238439A 2002-08-22 2002-08-22 Pit or ditch for underground heat storage for inner-city buildings has watertight walls and floor made by injecting self-hardening material and may be subsequently excavated Withdrawn DE10238439A1 (en)

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