DE19611751A1 - Vorrichtung zum Füllen von Hohlräumen in Bauwerkswänden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen von Hohlräumen in Bauwerkswänden, insbesondere zum Sanieren von Beton-, Mauer- und Altmauerwerk und/oder zum Erzeugen einer Horizontalsperre gegen aufsteigende Feuchtigkeit, die mittels einer Pumpe durch einen sogenannten Packer eine Injektionsmasse, z. B. eine Zementsuspension, in den Hohlraum preßt.

Es sind Vorrichtungen bekannt (DE-Gbm. G 84 21 167 U1, DE-Gbm. G 87 00 534) bzw. wurden vorgeschlagen (DE-P 42 20 684.7-25; DE-P 43 40 253.4), die aus einer Pumpe und einem Packer bestehen, wobei die Injektionsmasse durch die Pumpe, z. B. eine Membranpumpe, aus einem Vorratsbehälter über eine Schlauchleitung durch den Packer in die Hohlräume gepreßt wird. Die Packer sind so gestaltet, daß sie das Bohrloch gegen den Packer bzw. die Schlauchleitung abdichten und die eingepreßte Injektionsmasse nicht nach außen dringen kann. Nach dem Einpressen der Injektionsmasse werden die Packer von der Schlauchleitung getrennt, damit weitere Packer bedient oder Packer und/oder Teile davon ausgetauscht werden können. Es hat sich gezeigt, daß nach beendetem Injektionsvorgang infolge der Volumenkontraktion beim Kristallisations- bzw. Vernetzungsvorgang der Injektionsmasse eine Volumenschwindung der Injektionsmasse eintritt, wodurch wiederum Hohlräume entstehen.

Um diesem Prozeß weitgehend entgegenzuwirken bzw. die Hohlräume so klein wie möglich zu halten, aber auch um die Injektionszeiten so gering wie möglich zu halten, ist es üblich, bei Injektionsverfahren mit einem überdimensionierten Injektionsdruckniveau zu arbeiten. Dadurch findet bei volumetrisch gefüllter Kavität eine Kompression der injektierten Masse statt. Dies führt zu Aufschäumungen, Lufteinschlüssen und thermischer Zersetzung (sogenannten Dieseleffekten) der meist chemisch reaktiven Injektionsmassen. Es kommt zu unkalkulierbaren und oft toleranzüberschreitenden Mängeln am Resultat des gesamten Injektionsvorganges.

Deshalb wurde bereits gefunden, nach dem Abbinden in den ausgehärteten beispielsweise mit Zementsuspension aufgefüllten Hohlraum ein Loch zu bohren, in das ein in seinem Außendurchmesser kleiner Packer eingesetzt wird. Über diesen Packer wird dann über eine Pumpe eine Silikatlösung unter einem Druck von 7-25 bar in die ausgehärtete Zementsuspension injektiert. Ein derartiges Vorgehen ist verhältnismäßig umständlich und zeitraubend und aufgrund der damit verbundenen Lohnkosten auch teuer. Für die unterschiedlichen Medien und die unterschiedlichen Drücke werden in der Regel getrennte Pumpen verwendet. Die unterschiedlichen Packer für die unterschiedlichen Bohrungen sind mit einem zusätzlichen Materialaufwand verbunden. Unabhängig davon nimmt die ausgehärtete Zementsuspension nicht immer in ausreichendem Maße die Silikatlösung auf, so daß die angestrebte Horizontalsperre gegen aufsteigende Feuchtigkeit nicht immer vollkommen gewährleistet ist.

Eine weitere Vorrichtung zum Injizieren von Bindemitteln oder Dichtungsmaterial in Risse in Betonbauteile (EP-0146931 A3) besteht aus einem Zuführungsrohr und einem Anschlußrohr mit dazwischen liegendem Druckpufferschlauch. Anstelle der bisher beschriebenen Packer wird hier auf das Mauerwerk eine Platte gebracht, die nach der Injektion wieder zu entfernen ist. Letztlich sind Vorrichtungen bekannt (DE-Gbm. G 93 12 858, DE-Gbm. G 93 12 859), die aus Packer und Druckpufferschlauch bestehen. Bei diesen Lösungen mit Druckpufferschlauch ist nachteilig, daß der Druckpufferschlauch ein eng begrenztes Volumen besitzt, so daß nur relativ kleine Mengen von Injektionsmasse nachgedrückt werden können. Auch ist der Injektionsdruck durch die Elastizität des Druckpufferschlauches vorgegeben und nicht variierbar, was aber je nach Zusammensetzung der Injektionsmasse oder nach Art des zu füllenden Hohlraumes erforderlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Füllen von Hohlräumen in Bauwerkswänden, die bei geringem Injektionsdruck der Bildung von Hohlräumen durch Volumenkontraktion der Injektionsmasse entgegenwirkt, mit verschiedenen Mengen von Injektionsmassen bei verschiedenen Drücken einsetzbar und einfach in der Handhabung und Wartung ist und wiederverwendbare Teile aufweist.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Vorrichtung bei niedrigem Injektionsdruckniveau einsetzbar ist, wodurch die bereits beschriebenen Mängel, die durch Kompression der injektierten Masse auftreten, vermieden werden. Der nach beendetem Injektionsvorgang infolge der Volumenkontraktion beim Kristallisations- bzw. Vernetzungsvorgang der Injektionsmasse eintretenden Volumenschwindung der Injektionsmasse wird aktiv entgegengewirkt, wodurch Fehlstellen in den Füllungen weitgehend vermieden werden. Dabei sind je nach Hohlraumart und/oder Zusammensetzung der Injektionsmasse die benötigte Vorratsmenge oder die Nachdruckstärke variabel.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung in vereinfachter Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1: die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen ungefüllten Vorrichtung in Flußrichtung,

Fig. 2: die Vorderansicht einer erfindungsgemäßen gefüllten Vorrichtung in Flußrichtung,

Fig. 3: die Seitenansicht einer Platte eines Scherenstückes.

In Fig. 1 und 2 sind die Vorderansichten einer erfindungsgemäßen ungefüllten und einer gefüllten Nachdruckvorrichtung dargestellt. Ein Scherenstück 1 besteht aus zwei gleichen Platten, vorzugsweise aus Kunststoff, die im ungefüllten Zustand mit ihren Plattenseiten aneinanderliegen. Dabei sind die Platten in ihrem unteren Bereich in ihrer gesamten Breite derart geformt (Fig. 3), daß sie jeweils einen Teil einer zylinderförmigen Führung 2 zur Aufnahme eines Bolzens, beispielsweise eines Scharnierstückes 3, ergeben, d. h., daß der Querschnitt jeder Platte im unteren Bereich kreisbogenförmig ist. Jedes Plattenende weist eine zur Mitte des Scherenstückes 1 weisende Wulst 13 auf.

Wird das Scherenstück 1, also beide Platten, oben auseinandergedrückt und unten zusammengehalten, ergeben die beiden Platten des Scherenstückes 1 in Flußrichtung eine "v"-förmige Öffnung (Fig. 2). In Abhängigkeit vom "Schalendurchmesser" und von der unteren Schenkellänge der Platten bzw. der zylinderförmigen Führung 2 ergibt sich also ein konkreter maximaler Öffnungswinkel. Das in der zylinderförmigen Führung 2 befindliche zylindrische Scharnierstück 3 ist rohrförmig und ist in Achsrichtung geschlitzt.

Der Innendurchmesser des Scharnierstückes 3 ist so bemessen, daß in ihn ein zylindrisches Haltestück einschiebbar ist, an dem eine geschlossene Seite eines Vorratsbeutels 5 befestigt ist, der zwischen den Platten des Scherenstückes 1 angeordnet wird. Es ist auch möglich, daß die untere Seite des Beutels 5 erst mittels Haltestück verschlossen wird. Oben ist der Vorratsbeutel 5 offen, seine Öffnung endet in einem Schlitz eines am Vorratsbeutel 5 befestigten Verbindungsrohres 6.

Zur Verbindung des Verbindungsrohres 6 mit einer nicht dargestellten Schlauchleitung, durch die die Injektionsmasse durch das Verbindungsrohr 6 gepreßt wird, sind übliche Anschlußmittel vorgesehen. Zur schnellen Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor Ort wurden bereits aufklappbare Überwurfmuttern vorgeschlagen. Erfahrungsgemäß läßt sich eine mit Injektionsmasse in Berührung gekommene Schraubverbindung relativ schwer lösen.

Damit die beiden Platten des Scherenstückes 1 den Vorratsbeutel zusammendrücken können, sind die Wülste 13 vorgesehen. Sie halten beispielsweise eine Druckfeder 14, die die Platten des Scherenstückes 1 zusammendrückt.

Wie in bisher üblicher Weise wird Injektionsmasse über Anschlußsystem und Packer in die Kavitäten gepumpt, wobei die Injektionsmasse die zwischengeschaltete Nachdruckvorrichtung durch die Bohrung zunächst ungehindert durchströmen kann. Wird in den Schlauch eine Injektionsmasse, beispielsweise eine Zementsuspension, gedrückt, so tritt diese nach dem Durchfluß durch das Verbindungsrohr 6 am anderen Ende wieder aus, wenn einerseits das zweite Schlauchende offen ist und andererseits der Druck entsprechend gewählt wird. Da das offene Ende des Packers aber letztlich in einem mit einer Injektionsmasse zu füllenden Mauerspalt oder in einer sonstigen Öffnung eines mit einer Injektionsmasse zu füllenden Raumes steckt, ist irgendwann der Zeitpunkt erreicht, wo momentan genügend Injektionsmasse eingefüllt wurde, so daß die Öffnung zu schließen scheint.

Ist die Kavität gefüllt, baut sich sofort der volle Injektionsdruck auf, wodurch der Vorratsbeutel 5 gegen die Federkraft der Druckfeder 14 ebenfalls gefüllt wird.

Da die in das Mauerwerk gefüllte Injektionsmasse beim Aushärten schwinden kann, wird dann durch den von der Druckfeder 14 erzeugten Druck auf die Platten des Scherenstückes 1 Injektionsmasse aus dem Vorratsbeutel 5 in das Mauerwerk nachgedrückt, selbst wenn die eigentliche Druckvorrichtung, z. B. eine nicht dargestellte Injektionspumpe, beispielsweise durch ein nicht dargestelltes Absperrventil außer Funktion ist oder bereits vom Druckschlauch getrennt wurde. Kurz vor dem Abtrennen der Druckvorrichtung kann die beschriebene Nachdruckvorrichtung auch wie ein Blasebalg wirken; es ist vorteilhaft, die Druckvorrichtung erst dann abzutrennen, wenn das Nachfließen aus dem Vorratsbeutel 5 als ausreichend eingeschätzt wird. Das "Nachdrücken" kann solange erfolgen, wie sich Injektionsmasse in dem Vorratsbeutel 5 befindet, wenn diese nicht durch Kristallisation oder Vernetzung erstarrt ist. Es ist aber auch möglich, selbst nach Trennung von Nachdruckvorrichtung und Druckvorrichtung Injektionsmasse in die Nachdruckvorrichtung nachzufüllen, solange die darin befindliche Injektionsmasse nicht erstarrt ist.

Ist der Druckvorgang beendet, d. h., daß keine Injektionsmasse mehr aus dem Vorratsbeutel 5 über den Schlauch in das Mauerwerk gedrückt wird, werden die klappbaren Flügelschrauben, die Überwurfmuttern, geöffnet und der in der Regel unbrauchbare (nicht wiederverwendbare) Vorratsbeutel 5 kann bequem entfernt und entsorgt werden. Durch die Klappbarkeit der Überwurfmuttern ist eine leichte Demontage möglich und es Bedarf keines Aufwandes, zu prüfen, ob sie wiederverwendet werden können.

Durch diese Funktionsweise ist es dem Anwender möglich, auch bei niedrigen Injektionsdrücken sehr schnelle und qualitativ hochwertige Injektionen durchzuführen. Dies geschieht also dadurch, daß der Anwender mit Hilfe der Injektionspumpe nur noch die Kavität mit Injektionsmasse vorfüllen muß, da nach Füllen der Kavität automatisch der Vorratsbeutel 5 gefüllt wird. Damit wird dem Anwender visuell angezeigt, ob die Kavität mit Injektionsmasse volumetrisch gefüllt ist, wenn ja, kann er sich sofort der nächsten Kavität zuwenden. Durch unterschiedliche Druckfedern 14 kann der jeweils zu füllende Hohlraum mit entsprechenden Injektionsdrücken, sowohl mit niedrigen als auch mit höheren Drücken, variiert werden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Füllen von Hohlräumen in Bauwerkswänden nach Patent 196 00 222.2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannten Vorrichtungen zum Füllen von Hohlräumen in Bauwerkswänden zwischen Packer und Injektionsmassenpumpe eine Nachdruckvorrichtung angeordnet ist, die aus einem Scherenstück (1) aus zwei mit ihren Plattenseiten aneinanderliegen gleichen Platten besteht, die in ihrem unteren Bereich in der gesamten Breite derart zueinander geformt sind, daß sich zwischen ihnen eine zylindrische Führung (2) zur Aufnahme eines Scharnierstückes (3) ergibt, daß zwischen den Platten des Scherenstückes (1) ein Vorratsbeutel (5), dessen Querschnitt ungefähr dem Querschnitt der Platten des Scherenstückes (1) entspricht, angeordnet ist, wobei die Öffnung des Vorratsbeutels (5) in einem zwischen Packer und Injektionsmassenpumpe angeordneten Verbindungsrohr (6) endet und daß ein die Platten aneinanderdrückendes Mittel vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Platten aneinanderdrückende Mittel eine Druckfeder (14) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Platten des Scherenstückes (3) eine nach innen gerichtete Wulst (13) aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (14) zwischen den Wülsten (13) zweier sich gegenüberstehender Platten angeordnet ist.