DE1171853B

DE1171853B - Method for installing a watertight manhole lining

Info

Publication number: DE1171853B
Application number: DEG28542A
Authority: DE
Inventors: Heinz Link; Kurt Froebrich
Original assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Current assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Priority date: 1959-12-09
Filing date: 1959-12-09
Publication date: 1964-06-11
Also published as: GB908003A

Description

Verfahren zum Einbringen einer wasserdichten Schachtauskleidung Bergwerksschächte werden im allgemeinen mit einer Auskleidung versehen, welche die Schachtwand in den nicht selbständig standfesten Gebirgsschichten abstützen und auch das Eindringen von Grundwasser in den Schacht verhindern soll. Es ist deswegen schon vorgeschlagen worden, zwei oder mehrere Auskleidungen konzentrisch ineinander zu bauen und unten miteinander verbunden auf dieselbe Sohle aufzusetzen. Vielfach ist aber eine solche wasserdichte Ausbildung nur auf einem Teil der ganzen Auskleidung erforderlich.Method for installing a watertight shaft lining in mining shafts are generally provided with a lining, which the manhole wall in support the not independently stable mountain strata and also the penetration to prevent groundwater from entering the manhole. It is therefore already proposed been to build two or more linings concentrically one inside the other and below connected to each other on the same sole. But there is often one waterproof training required on part of the entire liner only.

Es kommt allerdings auch vor, daß sich die Grundwasserverhältnisse ändern und eine einfache Auskleidung, die beim Abteufen des Schachtes eingebracht und entsprechend den ursprünglichen Gegebenheiten ausgebildet ist, zu einem späteren Zeitpunkt den unerwartet starken Wasserzufluß in einem bestimmten Teufenbereich nicht zurückhalten kann. In solch einem Fall wurden bisher von einer Bühne aus, die unterhalb der Schadensstelle herzustellen ist, mehrere zusätzliche Tübbingringe mit Beton an dem vorhandenen Tübbingausbau befestigt.However, it also happens that the groundwater conditions change and a simple lining that was introduced when the shaft was sunk and is designed according to the original circumstances, at a later date Time the unexpectedly strong water influx in a certain depth range can't hold back. In such a case, up to now, from a stage, which is to be created below the damaged area, several additional segment rings attached to the existing segment lining with concrete.

Es ist Aufgabe der Erfindung, dieses Verfahren zu vereinfachen. Zu diesem Zweck wird unter Verwendung eines Zwischenbodens im Schacht erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß dieser einen oberen und einen unteren Schachtabschnitt vorübergehend gegeneinander abdichtende Zwischenboden in der Schachtwand verankert und nach dem Einschwimmen der zusätzlichen Auskleidung in dem vorübergehend mit Flüssigkeit gefüllten oberen Schachtabschnitt mit seinem bis zum Innendurchmesser derselben reichenden Mittelteil wieder entfernt wird, während ein äußerer Ringteil des Zwischenbodens zum Abstützen dieser Auskleidung erhalten bleibt.It is the object of the invention to simplify this method. to for this purpose, the invention is carried out using an intermediate floor in the shaft suggested that this one upper and one lower shaft section temporarily against each other sealing intermediate floor anchored in the shaft wall and after Floating the additional lining in the temporarily filled with liquid upper shaft section with its reaching to the inner diameter of the same Middle part is removed again, while an outer ring part of the intermediate floor to support this lining is retained.

So wird erstmalig die vorteilhafte Möglichkeit wahrgenommen, die zusätzliche wasserdichte Auskleidung einzuschwimmen. Man ist also nicht mehr darauf angewiesen, einzelne Teile nacheinander einzubauen, sondern kann auf einfache Weise das gesamte vorgefertigte Auskleidungsmaterial mit einem Mal an die Schadensstelle herablassen und dort befestigen. Für die Befestigung ist es dabei äußerst vorteilhaft, daß die Auskleidung auf dem übrigbleibenden Ringteil des Zwischenbodens abgestützt werden kann. So wird ihr Anbringen erleichtert und gleichzeitig für eine erhöhte Sicherheit gesorgt.For the first time, the advantageous option is perceived, the additional floating waterproof lining. So one is no longer dependent on individual parts can be installed one after the other, but can easily complete the whole Lower the prefabricated lining material to the damaged area all at once and fix it there. For the attachment, it is extremely advantageous that the Lining be supported on the remaining ring part of the false floor can. This makes it easier to attach them and, at the same time, increases security taken care of.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden in dem verbleibenden äußeren Ringteil des provisorischen Zwischenbodens nach dem Entfernen seines Mittelteiles Bohrungen für die restlichen Zementierungsarbeiten hergestellt oder schon vorhän= dene, aber verschlossen gewesene Bohrungen freigelegt.According to a further feature of the invention are in the remaining outer ring part of the temporary false floor after removing its middle part Drill holes for the rest of the cementing work made or already in place Denied, but closed holes are exposed.

Ferner sind der nach dem Einschwimmen der wasserdichten Auskleidung vorhandene Boden derselben und der provisorische Zwischenboden im Schacht mit je einem Kanalsystem und mindestens einem Anschlußrobr zum Einbringen des Zements bzw. zum Ableiten der Schachtflüssigkeit versehen. Der Zement kann auch durch Fallrohre eingebracht werden.Furthermore, after floating the waterproof lining existing floor of the same and the provisional intermediate floor in the shaft with each a canal system and at least one connecting tube for introducing the cement or for draining the shaft fluid. The cement can also be poured through downspouts be introduced.

In der Zeichnung sind in den F i g. 1 bis 8 die erfindungsgemäß durchgeführten Maßnahmen in verschiedenen, zeitlich aufeinanderfolgenden Zuständen beispielsweise dargestellt.In the drawing are in the F i g. 1 to 8 those carried out according to the invention Measures in different, chronologically consecutive states, for example shown.

Es handelt sich um einen Schacht 1, der bereits abgeteuft und mit einem Ausbau 2 versehen ist. Der Schacht durchdringt, wie üblich, von oben nach unten mehrere Gebirgsschichten A, B, C usw., von denen in der zweiten Schicht B in einer Teufe etwa zwischen 300 und 500 m sich im Laufe der Zeit ein zunächst nicht erwarteter starker Grundwasserzulauf ergeben hat, gegen den der vorhandene Ausbau 2 nicht vollkommen abzudichten vermag, so daß durch das in den Schacht eindringende Wasser - durch die kleinen Pfeile D in den F i g. 1 und 2 angedeutet - der ordnungsgemäße Betrieb in zunehmendem Maße behindert wird und unter Umständen der ganze Schacht stillgelegt werden muß, wenn keine Abhilfe geschaffen wird.It is a shaft 1 that has already been sunk and has an extension 2. As usual, the shaft penetrates several rock layers A, B, C etc. from top to bottom, of which in the second layer B, at a depth between 300 and 500 m, an initially unexpected strong groundwater inflow has resulted , against which the existing expansion 2 is not able to seal completely, so that by the water penetrating into the shaft - by the small arrows D in the F i g. 1 and 2 indicated - the proper operation is increasingly hindered and the entire shaft may have to be shut down if no remedial action is taken.

Wenn, wie im vorliegenden, praktisch tatsächlich gegebenen Falle, die wasserdurchlässige Schicht B in einem nach Größe 4.nd/oder Ausdehnung solchen Teufenbereich liegt, daß ein künstliches Absenken des Grundwasserspiegels nicht in Betracht kommt, kann der Schacht auf dem der Erfindung, entsprechenden Wege gerettet-werden.If, as in the present case, which is actually given in practice, the water-permeable layer B in a size 4.nd / or extension such Depth area is that an artificial lowering of the groundwater level is not comes into consideration, the shaft can be saved in the way corresponding to the invention.

Demgemäß wird zunächst dicht unterhalb der wasserdurchlässigen Schicht -B ein provisorischer Zwischenboden ,3 z. B. aus Beton in den Schacht eingebaut. Dieser Zwischenboden ragt durch den vorhandenen 'Ausbau 2 bis in das Gebirge hinein: er enthält ein: Kanalsystem 4, das an der Oberseite an mehreren ringsum verteilten Stellen in den Schachtinnenraum mündet und an der Unterseite zentral an eine Rohrleitung 5 mit einem Absperrorgan 6 angeschlossen ist. Voraussetzung dafür ist allerdings, daß der Schacht unterhalb des Zwischenbodens, z. B. durch einen zu einem Nachbarschacht führenden Querverbindungsgang, zugänglich ist. Sobald der Zwischenboden 3 fertiggestellt ist, wird bei geschlossenem Absperrorgan 6 der darüber liegende Teil des Schachtes mit Wasser 7 gefüllt, so daß - vorab hierdurch - ein weiteres Eindringen von Wasser aus dem umgebenden Gebirge unterbunden wird (F i g. 2).Accordingly, it is initially just below the water-permeable layer -B a temporary intermediate floor, 3 z. B. built in concrete in the shaft. This intermediate floor protrudes through the existing 'Extension 2 into the mountains: it contains a: channel system 4, which is connected to the top several points distributed all around opens into the shaft interior and on the underside is centrally connected to a pipeline 5 with a shut-off element 6. pre-condition this is, however, that the shaft below the intermediate floor, for. B. by a cross-connecting passage leading to a neighboring shaft is accessible. As soon the intermediate floor 3 is completed, when the shut-off element 6 is closed overlying part of the shaft filled with water 7, so that - in advance hereby - further penetration of water from the surrounding mountains is prevented (Fig. 2).

Nunmehr wird mit der Herstellung der zusätzlichen Auskleidung 8 am oberen Schachtende begonnen. Diese Auskleidung kann in an sich bekannter Weise aus zwei geschweißten Stahlzylindern mit einem Zwischenbetonmantel bestehen; sie wird, wie ebenfalls üblich, von unten nach oben durch Anbau je eines weiteren Zylinderschusses und Absenken in entsprechenden Schritten bis auf die vorgesehene Gesamtlänge gebracht. Am unteren Ende wird die Auskleidung durch einen Boden 9 verschlossen, der ein sternförmiges Kanalsystem 10 mit Anschluß an eine oder mehrere Rohrleitungen 11 enthalten kann (F i g. 3), sofern das spätere Einbringen des Zements nicht in anderer Weise, z. B. durch unmittelbar in den Ringraum zwischen die alte und die neue Auskleidung hineinragende Fallrohre, erfolgt.The production of the additional lining 8 at the upper end of the shaft is now started. This lining can consist of two welded steel cylinders with an intermediate concrete shell in a manner known per se; As is also usual, it is brought from bottom to top by adding a further cylinder section and lowering it in corresponding steps to the intended total length. At the lower end, the lining is closed by a base 9, which can contain a star-shaped channel system 10 with a connection to one or more pipes 11 (FIG. B. by projecting downpipes directly into the annulus between the old and the new lining.

Nachdem die Auskleidung 8 durch Einfüllen von Ballastwasser 12 bis zu einer bestimmten Tiefe zum Eintauchen in das Schachtwasser 7 gebracht ist, wird sie durch Ablassen des letzteren mittels des jetzt geöffneten Absperrorgans 6 weiter eingeschwommen, bis sie sich mit ihrem Boden 9 auf dem Zwischenboden 3 absetzt (F i g. 4, 5). Falls der Schacht unterhalb des Zwischenbodens 3 nicht zugänglich und deshalb die Anordnung der Abffußleitung 5 mit dem Absperrorgan 6 dort nicht möglich ist, kann das Schachtwasser durch Herauspumpen nach oben entfernt werden.After the lining 8 by filling in ballast water 12 to is brought to a certain depth for immersion in the shaft water 7 is they continue by draining the latter by means of the shut-off element 6 that is now open Swim in until it settles with its bottom 9 on the intermediate floor 3 (F i g. 4, 5). If the shaft below the intermediate floor 3 is not accessible and therefore the arrangement of the drainage line 5 with the shut-off element 6 is not possible there the shaft water can be removed by pumping it upwards.

Als weitere Maßnahme erfolgt das wiederholte Füllen des über dem Zwischenboden 3 liegenden Schachtteiles mit Wasser bei gleichzeitig geschlossenem Absperrorgan 6. Dabei kommen das außerhalb und das innerhalb der Auskleidung 8 sich befindende Wasser miteinander in Berührung, und die ganze Höhe der Wassersäule wirkt als Ballast der Auskleidung, so daß diese fest auf dem Zwischenboden 3 ruht. Jetzt wird durch die Rohrleitung 11 und das anschließende Kanalsystem 10 des Bodens 9 Zement in den schmalen Ringraum 13 zwischen dem schon vorhandenen Ausbau 2 und der zusätzlichen Auskleidung 8 gedrückt, so daß dort eine sich von unten nach oben verlängernde Zementschicht 14 gebildet wird (F i g. 6).As a further measure, the repeated filling takes place above the intermediate floor 3 horizontal shaft part with water with the shut-off valve closed at the same time 6. Thereby the outside and inside of the lining 8 come Water in contact with each other, and the full height of the water column acts as ballast the lining so that it rests firmly on the intermediate floor 3. Now is through the pipeline 11 and the subsequent canal system 10 of the soil 9 cement in the narrow annular space 13 between the already existing expansion 2 and the additional Lining 8 pressed, so that there is a cement layer extending from bottom to top 14 is formed (Fig. 6).

Wenn die Zementschicht 14 die ganze Länge der zusätzlichen Auskleidung 8 erreicht hat und damit über die ganze Höhe der wasserdurchlässigen Gebirgsschicht B eine Verbindung zwischen den beiden Auskleidungen 2, 8 hergestellt ist, wird diese Zementschicht durch Wiederöffnen des Absperrorgans 6 auf Dichtigkeit geprüft. Dann wird das Wasser, das jetzt nicht mehr nach unten abfließen kann, aus dem Schacht herausgepumpt, um mit Hilfe einer Hängebühne 15 weiteren Zement einbringen zu können, und zwar einerseits am oberen Ende der Gebirgsschicht B hinter den vorhanden gewesenen Ausbau 2 durch Bohrungen 16 und andererseits am unteren Ende der Zementschicht 14 durch ebenfalls nachträglich hergestellte oder schon vorhanden, aber verschlossen gewesene und jetzt freigelegte Bohrungen 17 in der zusätzlichen Auskleidung 8 (F i g. 7).When the cement layer 14 has reached the entire length of the additional lining 8 and thus a connection between the two linings 2, 8 is established over the entire height of the water-permeable rock layer B, this cement layer is checked for leaks by reopening the shut-off element 6. Then the water, which can no longer flow downwards, is pumped out of the shaft in order to be able to bring in more cement with the help of a suspended platform 15, on the one hand at the upper end of the rock layer B behind the existing expansion 2 through holes 16 and on the other hand at the lower end of the cement layer 14 through holes 17 in the additional lining 8 which were also subsequently produced or already existed but were closed and now exposed (FIG. 7).

Abschließend werden der Zwischenboden 3 und der Boden 9 entfernt, und zwar ersterer nur bis zum Innendurchmesser der zusätzlichen Auskleidung B. Es bleibt also ein diese Auskleidung abstützender Ringteil 3' des Zwischenbodens bestehen, der außerdem mit Hilfe im wesentlichen radialer Bohrungen 18 zum Einbringen des restlichen Zements hinter die vorhanden gewesene Auskleidung 2 auch am unteren Ende der Gebirgsschicht B dient.Finally, the intermediate floor 3 and the floor 9 are removed, namely the former only up to the inner diameter of the additional lining B. There remains an annular part 3 'of the intermediate floor supporting this lining, which is also provided with the help of essentially radial bores 18 for introducing the remaining Cement behind the existing lining 2 is also used at the lower end of the rock layer B.

Ein solches Verfahren zum Einbringen einer Auskleidung zum besonderen Abdichten in bestimmten Teufenbereichen läßt sich grundsätzlich auch schon beim Abteufen von Schächten anwenden, die zunächst mit einem vorläufigen Ausbau versehen werden, wobei der betreffende Bereich durch eine zusätzliche Auskleidung abgedichtet wird, bevor die Abteufarbeiten fortgesetzt werden.Such a method for introducing a lining is special Sealing in certain depth areas can basically also be done with Use the sinking of shafts that are initially provided with a preliminary expansion The area concerned is sealed by an additional lining before the sinking operations are resumed.

Claims

Claims: 1. Method for the subsequent introduction of a additional waterproof manhole lining in a particularly strong water inlet exposed section of an already existing manhole using a Intermediate floor, characterized in that the one upper and one lower shaft section temporarily sealing intermediate floors (3) anchored in the shaft wall and after floating the additional lining (8) in the temporarily with liquid-filled upper shaft section with its up to the inner diameter the additional lining-reaching middle part is removed again while received an outer ring part (3 ') of the intermediate floor to support this lining remain.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the outer ring part (3 ') of the intermediate floor (3) has bores (18) for the rest of the cementation work.

3. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the bottom (9) of the floating lining (8) with a preferably star-shaped channel system (10) and at least one connecting pipe (11) for introducing cement or another substance for sealing filling of cavities is provided.

4. Facility for Implementation of the method according to claim 1, characterized in that the intermediate floor (3) with a canal system (4) and a lockable connecting pipe (5) for drainage the liquid temporarily filling the upper shaft section is provided. Documents considered: German Patent No. 125 789; "Mining Technology", 1957, p.93.