DE19731223A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln der Wirkweite eines Hochgeschwindigkeitserosionsverfahrens in einem Baugrund - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Ermitteln der Wirkweite eines Hochgeschwindigkeitserosionsverfahrens in einem BaugrundInfo
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- E02D3/126—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil and mixing by rotating blades
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der
Wirkweite eines Hochgeschwindigkeitserosionsverfahrens in
einem Baugrund gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die
Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zur Durchführung
dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 31.
Zur Sanierung und/oder Abdichtung von Baugründen ist es
beispielsweise aus der DE 195 21 639 A1 bekannt, bei einem
Hochdruckinjektions-(HDI)-Verfahren mittels eines Düsvor
ganges mit einem Hochdruckstrahl Verfestigungen und/oder
Abdichtungen in Baugründen zu erzeugen. Hierbei ergibt sich
jedoch der Nachteil, daß die Wirkweite des Hochdruckstrah
les und damit die Dicke bzw. Ausdehnung der erzeugten Ver
festigung und/oder Abdichtung nicht genau bekannt ist, da
diese von vielen verschiedenen Faktoren abhängt, wie beisp.
Zustand und Art des Bodens und auch verschiedenen Parame
tern des Düsverfahrens selbst, wie Flüssigkeitsmenge pro
Zeiteinheit, Austrittsgeschwindigkeit, Ziehgeschwindigkeit
des Gestänges, Drehgeschwindigkeit des Gestänges usw.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor
richtung und ein Verfahren zu schaffen, mit denen eine mög
lichst genaue Feststellung der Dicke und Ausdehnung von er
zeugten Verfestigungen und/oder Abdichtungen möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit
den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen und durch eine
Anordnung mit den in Anspruch 31 gekennzeichneten Merkmalen
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß während des Austritts
des Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahls die durch die
sen verursachten Reaktionen im Einflußbereich des Flüssig
keitsstrahls erfaßt und ausgewertet werden und die Wirk
weite des Flüssigkeitsstrahls aus den erfaßten und ausge
werteten Reaktionen bestimmt wird.
Dies hat den Vorteil, daß auf einfache und zuverlässige
Weise jederzeit auch schon während des Ziehens des Gestän
ges die Wirkweite des Hochgeschwindigkeitsflüssigkeits
strahls und somit die Dicke bzw. Ausdehnung beispielsweise
einer eingebrachten Säule feststellbar ist.
Die erfaßten Reaktionen sind in bevorzugter Weise bei
spielsweise Schwingungen, Geschwindigkeiten, Beschleunigun
gen, Niveauänderungen wenigstens einer Flüssigkeitssäule
und/oder an Einbauten erzeugte Markierungen.
Zweckmäßigerweise ist das Injektionsmittel ein abdichtendes
und/oder verfestigendes Mittel.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird in wenig
stens einem vorbestimmten Abstand zum Gestänge jeweils we
nigstens ein Pegel in den Baugrund eingebracht, und die er
faßten Reaktionen sind in dem Pegel erzeugte Schwingungen,
Niveauänderungen wenigstens einer Flüssigkeitssäule in dem
Pegel und/oder am Pegel erzeugte Markierungen.
Für eine noch genauere und feinere Messung der Wirkweite
des Flüssigkeitsstrahls werden in vorteilhafter Weise meh
rere Pegel in unterschiedlichen Abständen zum Gestänge ein
gebracht.
Damit sich im Pegel beim Auftreffen des Flüssigkeitsstrahls
durch eintretende Strahlflüssigkeit eine Flüssigkeitssäule
ergibt, ist in besonders bevorzugter Weise der Pegel über
eine vorbestimmte Länge geschlitzt oder gelocht oder ohne
Bodenkappe ausgebildet.
Zweckmäßigerweise entspricht der vorbestimmte Abstand zwi
schen Gestänge und Pegel einer zu erwartenden Reichweite
des Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahls.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Pegel in
einem vorbestimmten Winkel zum Gestänge eingebracht. Dabei
werden in bevorzugter Weise die Lagen von Gestänge und Pe
gel im Raum vermessen und daraus jeweilige Abstände zwi
schen Gestänge und Pegel entlang der Längserstreckung des
Pegels bestimmt. Zweckmäßigerweise werden zum Vermessen be
kannte Vermessungsverfahren innerhalb von Gestänge und Pe
gel verwendet. Dies ermöglicht die Bestimmung der Wirkweite
des Hochgeschwindigkeitsstrahls durch Auswerten der verur
sachten Reaktionen im Pegel in Verbindung mit dem zuvor be
stimmten jeweiligen Abstand zwischen Gestänge und Pegel
entlang der Längserstreckung des Pegels für eine momentane
Tiefenlage der Austrittsdüse.
Zweckmäßigerweise werden beisp. die Schwingungen in der Um
gebung des Gestänges mit wenigstens einem Beschleuni
gungsaufnehmer erfaßt, welcher bevorzugt ein Schwingungs
aufnehmer ist. Hierbei ist es möglich, den Schwingungsver
lauf über die Zeit zu erfassen und auszuwerten, wobei der
Beschleunigungsaufnehmer während der Wirkzeit oder eines
vorbestimmten Zeitintervalls der Wirkzeit des Flüssigkeits
strahls in der Umgebung des Gestänges angeordnet sein kann.
Vorteilhafterweise ist dabei der Beschleunigungsaufnehmer
am und/oder auf dem Pegel angeordnet.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird die Niveauänderung der Flüssigkeitssäule in
der Umgebung des Gestänges mit wenigstens einem Schwimmer
oder Druckaufnehmer erfaßt, welcher während der Wirkzeit
oder eines vorbestimmten Zeitintervalls der Wirkzeit des
Flüssigkeitsstrahls in der Umgebung des Gestänges angeord
net sein kann. Zweckmäßigerweise ist dabei der Schwimmer
und/oder der Druckaufnehmer an und/oder auf dem Pegel ange
ordnet.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin
dung wird der Pegel derart angeordnet und ausgebildet, daß
die Flüssigkeitssäule im Pegel ausgebildet wird, wenn sich
der Flüssigkeitsstrahl dem Pegel nähert oder auf diesen
trifft. Dabei werden Lageänderungen der Flüssigkeitssäule
im Pegel beim Nähern oder Auftreffen des Flüssigkeits
strahls auf diesen erfaßt. Zweckmäßigerweise wird ein Ni
veauänderungsverlauf über die Zeit erfaßt und ausgewertet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Pegel an
seiner Außenseite einen Anstrich, insbesondere einen Farb
anstrich, auf, welcher von dem Düsstrahl wenigstens teil
weise abwaschbar ist, wobei abgewaschene Bereiche Markie
rungen entsprechen. Optional wird der Pegel an seiner
Außenseite mit einem Material versehen, an welchem der
Flüssigkeitsstrahl Markierungen, beispielsweise Spuren,
Riefen und/oder Einschnitte, erzeugt, und dem Ziehen des
Gestänges wird der Pegel gezogen und der Verlauf der Mar
kierungen entlang dessen Oberfläche erfaßt und ausgewertet.
Zur exakten Bestimmung der Wirkweite des Flüssigkeits
strahls wird der jeweilige Abstand zwischen Pegel und Ge
stänge für Markierungen und/oder Markierungsbereiche bzw.
zugehörige Tiefenlagen der Austrittsdüsen bestimmt.
Zur Abdichtung und/oder Verfestigung des mit dem Flüssig
keitsstrahl bearbeiteten Baugrundes kann wenigstens ein
Verfahrensparameter zum Herstellen eines mit dem Hochge
schwindigkeitsflüssigkeitsstrahl erzeugten Körpers variiert
werden. Dieser Verfahrensparameter ist insbesondere die
Ziehgeschwindigkeit des Gestänges, die Rotationsgeschwin
digkeit des Gestänges, der Flüssigkeitsdurchsatz des Hoch
geschwindigkeitsflüssigkeitsstrahls pro Zeiteinheit und/
oder die Zusammensetzung des Flüssigkeitsstrahles usw.
Die erfindungsgemäße Anordnung zeichnet sich dadurch aus,
daß zusätzlich in der Umgebung des Gestänges und in einem
vorbestimmten Winkel zum Gestänge wenigstens ein Pegel im
Baugrund vorgesehen ist.
Dies hat den Vorteil, daß auf besonders einfache und ko
stengünstige Art und Weise schnell und zuverlässig die
Wirkweite des Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahls be
stimmbar ist.
Zweckmäßigerweise ist an dem Pegel wenigstens eine Meßvor
richtung vorgesehen. Diese ist vorzugsweise ein Beschleuni
gungsaufnehmer, insbesondere ein Schwingungsaufnehmer, ein
Schwimmer zur Aufnahme von Niveauänderungen einer Flüssig
keitssäule in dem Pegel und/oder eine Vorrichtung, welche
Markierungen durch den Hochgeschwindigkeitsflüssigkeits
strahl aufnimmt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher
erläutert. Diese zeigt in:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung zum Ermitteln
der Wirkweise eines Hochgeschwindigkeitserosi
onsverfahrens und
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Bohrloch für ein derar
tiges Verfahren.
Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zum Ausführen eines
Hochgeschwindigkeitserosionsverfahrens umfaßt eine Gestän
gebetätigungsvorrichtung 10 mit einem Gestänge 12. Am unte
ren Ende des Gestänges 12 befinden sich Austrittsdüsen 14,
aus denen ein Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl 16
austritt. Ferner ist ein erster Pegel 18 und ein zweiter
Pegel 20 benachbart zum Gestänge 12 in einen zu bearbeiten
den Baugrund 22 eingebracht. Ein mit dieser Anordnung aus
führbares Düsenstrahlverfahren dient zur Verfestigung
und/oder Abdichtung des Baugrundes 22, wobei das Düsenge
stänge 12 in eine erforderliche Tiefe gebracht wird. Nach
Erreichen der festgelegten Tiefe wird der Düsenstrahl 16,
der in bekannter Weise aus Wasser oder Suspension gebildet
sein kann, über die üblicherweise rechtwinklig zur Gestän
gelängsachse angebrachten Austrittsdüsen 14 mit hoher Aus
trittsgeschwindigkeit bzw. unter hohem Druck in den Bau
grund 22 getrieben.
Beim Ziehen bzw. Heben des Gestänges 12 entsteht eine La
melle, beim gleichzeitigen Heben und Drehen eine Säule 24
oder beim Hin- und Herschwenken ein Sektor. Der Düsenstrahl
16 erodiert den Baugrund 22 und mischt, sofern der Düsen
strahl 16 auch Träger des Abbinde- oder Verfestigungs
mittels ist, dieses Mittel in den Baugrund 22 ein, indem er
eine nahezu homogene Einmischung herbeiführt.
In einer Variante dieses Verfahreris werden diese Mittel se
parat zum Düsenstrahl zugeliefert.
Für die Planung und Ausführung dieses Verfahrens ist es von
erheblicher Bedeutung, die Reichweite bzw. Wirkweite des
Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahls 16 und damit die
Abmessungen des hergestellten Säulenkörpers 24 zu bestim
men. Die Ausdehnung des Körpers 24 ist nicht nur von der
jeweiligen Art und Zustandsform des Bodens abhängig, son
dern auch von weiteren Parameter, wie beispielsweise Flüs
sigkeitsmenge pro Zeiteinheit im Flüssigkeitsstrahl 16,
Austrittsgeschwindigkeit des Hochgeschwindigkeitsflüssig
keitsstrahles 16, Ziehgeschwindigkeit des Gestänges 12,
Drehgeschwindigkeit des Gestänges 12, Suspensionszusammen
setzung, Einsatz von Preßluft parallel und unmittelbar ne
ben den Austrittsdüsen 14 usw. Die Ermittlung des Durchmes
sers des hergestellten Körpers 24 wird nunmehr durch das
beschriebene Verfahren während des Herstellvorganges selbst
möglich.
Hierzu stellt die Erfindung drei bevorzugte Ausführungsfor
men zur Verfügung. In der ersten Ausführungsform werden
die von dem Düsenstrahl 16 auf die Pegelrohre 18 und 20
ausgeübten Beschleunigungen gemessen, die je nach Entfer
nung des Düsenstrahls 16 unterschiedliche Intensität haben.
In der zweiten Ausführungsform werden die in einem der Pe
gelrohre 18, 20 erzeugten Niveauänderungen einer dort vor
handenen Flüssigkeitssäule gemessen, die je nach Entfernung
des Düsenstrahles 16 unterschiedlich großen Änderungen un
terworfen ist. In der dritten Ausführungsform werden wäh
rend der Herstellung beispielsweise einer Referenzsäule kon
tinuierliche Markierungen am Pegelrohr 18, 20 durch den Dü
senstrahl 16 erzeugt, welche nach Fertigstellung des Kör
pers 24 an den wieder herausgezogenen Pegelrohren 18, 20
ausgewertet werden. Alle diese Messungen lassen im Ergebnis
Rückschlüsse auf die Abmessung, (insbesondere den Radius
bzw. den Durchmesser) des von dem Verfahren hergestellten
Körpers 24 zu.
Bei der ersten Ausführungsform werden die vom Düsenstrahl
auf das Pegelrohr 18, 20 ausgeübten Beschleunigungen kon
tinuierlich während der Herstellung beispielsweise einer
Referenzsäule aufgenommen. Da diese Beschleunigungen mit
der Entfernung des Strahls 16 vom Pegel 18, 20 variieren,
läßt sich dadurch ein Rückschluß auf die tatsächliche Aus
dehnung des Körpers 24 ziehen. Die Beschleunigungen werden
beispielsweise mit einem Schwingungsaufnehmer im Pegelrohr
18, 20 aufgenommen und über eine Leitung 26 zu einer nicht
dargestellten Auswerteeinheit geführt.
Bei der zweiten Ausführungsform ist der Pegel 18, 20 bei
spielsweise in Längsrichtung geschlitzt, und der Düsen
strahl 16 erzeugt Niveauänderungen einer im Pegel 18, 20
ausgebildeten Flüssigkeitssäule. Je nach Strahlentfernung
ergeben sich unterschiedliche Änderungen der Flüssigkeits
säule im Pegel 18, 20 während der Herstellung des Körpers
24 oder beispielsweise einer Referenzsäule oder Teilen da
von. Aus diesen Niveauänderungen lassen sich dann Rück
schlüsse auf die Wirkweite des Hochgeschwindigkeitsflüssig
keitsstrahls 16 und damit über die Abmessungen des von die
sem hergestellten Körpers 24 ziehen.
Bei der dritten Ausführungsform ist das Pegelrohr 18, 20
derart ausgestaltet, daß der Flüssigkeitsstrahl 16 an der
Außenhülle des Pegels 18, 20 Markierungen erzeugt, welche
nach Beendigung des Verfahrens und nach dem Ziehen des Pe
gels 18 und/oder 20 entsprechend ausgewertet werden können.
Eine sichtbare Markierung auf dem Pegelrohr 18, 20 bedeutet
dann, daß der Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl 16
mindestens bis zur Entfernung des Pegels 18, 20 wirksam
war. Über ein System mehrerer Pegel 18, 20, verteilt um den
Umfang des Gestänges 12, lassen sich auch Wirkbereiche
feststellen. Dies ist beispielhaft in Fig. 2 dargestellt,
in der Pegel 18 spiralartig in unterschiedlichen Abständen
zum Gestänge 12 angeordnet sind.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungen des angewende
ten Meßverfahrens erläutert:
Bei dem ersten Meßverfahren wird der Pegel 18 im wesentli chen parallel zum Gestänge 12 in den zu bearbeitenden Bau grund 22 eingebracht. Die Entfernung des Pegels 18 zum Ge stänge 12 ist so gewählt, daß sie einem gewünschten Radius für den zu erzeugenden Körper 24 entspricht. Beim Ziehen und Drehen des Gestänges 12 durch die Vorrichtung 10 er zeugt der rotierende Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl 16 im Baugrund 22 den Körper 24.
Bei dem ersten Meßverfahren wird der Pegel 18 im wesentli chen parallel zum Gestänge 12 in den zu bearbeitenden Bau grund 22 eingebracht. Die Entfernung des Pegels 18 zum Ge stänge 12 ist so gewählt, daß sie einem gewünschten Radius für den zu erzeugenden Körper 24 entspricht. Beim Ziehen und Drehen des Gestänges 12 durch die Vorrichtung 10 er zeugt der rotierende Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl 16 im Baugrund 22 den Körper 24.
Sofern die Wirkweite des Flüssigkeitsstrahls 16 bis zum Pe
gel 18 oder darüber hinaus reicht, sind entsprechende Vi
brationen, Niveauänderungen einer Flüssigkeitssäule im Pe
gel 18 und/oder entsprechende Markierungen an der Außenwan
dung des Pegels 18 meßbar. Sobald dies nicht mehr der Fall
ist, kann davon ausgegangen werden, daß die Wirkweite des
Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahls 16 nicht mehr die
gewünschte Länge aufweist. Hier kann dann schon während des
Ziehens des Gestänges 12 mittels Parameterveränderungen
entsprechend reagiert werden, so daß die Wirkweite entspre
chend ansteigt und ein gewünschter Wert erreicht wird.
Hierzu kann beispielsweise der Förderdruck erhöht oder das
Ziehen des Gestänges 12 kurz unterbrochen werden, so daß
die Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahlen 16 in einem
härteren Bodenbereich verweilen und so entsprechend mehr
Zeit haben, um eine ausreichend weite Erosion und Vermi
schung des Bodens zum Erzeugen eines Körpers 24 zur Verfü
gung haben. Gegebenenfalls kann das Gestänge 12 auch in die
entgegengesetzte Richtung des Ziehens zurückbewegt werden,
um ein entsprechendes Volumen des erzeugten Körpers 24 kon
tinuierlich durch längere Wirkzeit des Düsenstrahls 16 zu
erzielen.
Bei dem zweiten Meßverfahren wird folgendes Prinzip ver
folgt:
Der Pegel 20 wird mit einem vorbestimmten Winkel alpha zum Gestänge 12 in den zu bearbeitenden Baugrund 22 einge bracht. Durch Vermessen der räumlichen Lage von Gestänge 12 und Pegel 20 sind entlang des Pegels 20 unterschiedliche Entfernungen L1, L2, . . . entsprechend aus der vorhergehen den Vermessung bestimmbar. Der Pegel 20 ist in dem darge stellten Ausführungsbeispiel derart angeordnet, daß er an seinem unteren Ende in jedem Fall im Wirkbereich des Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahles 16 liegt. Während des Ziehens des Gestänges 12 vergrößert sich die Entfernung L zwischen Gestänge 12 und Pegel 20 kontinuierlich. Mit an deren Worten wird in der dargestellten Ausführungsform mit abnehmender Tiefenlage der Austrittsdüsen 14 der Abstand L zwischen Gestänge 12 und Pegel 20 immer größer. Während des Ziehens des Gestänges 12 wird nun der Pegel 20 auf eine be stimmte Reaktion bzw. Wechselwirkung mit dem Hochgeschwin digkeitsflüssigkeitsstrahl 16 überwacht. Dies ist bei spielsweise eine Beschleunigung, eine Schwingung oder eine Niveauänderung einer Flüssigkeitssäule in dem Pegel 20. Mit abnehmender Tiefenlage der Austrittsdüsen 14, d. h. mit zu nehmenden Hochziehen des Gestänges 12, wird zu einem be stimmten Zeitpunkt der Pegel 20 nicht mehr im Wirkbereich des Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahles 16 liegen, und die bis dahin erfaßte Wechselwirkung des Strahles 16 mit dem Pegel 20 hört auf. Aus der zu diesem Zeitpunkt herr schenden Tiefenlage, welche am Gestänge 12 abmeßbar ist, kann nun aufgrund der vorher ermittelten Vermessungsdaten des Gestänges 12 und des Pegels 20 im Raum diejenige Länge L berechnet werden, bis zu der der Hochgeschwindigkeits flüssigkeitsstrahl 16 wirkt. In dem dargestellten Beispiel ist dies eine Länge L1.
Der Pegel 20 wird mit einem vorbestimmten Winkel alpha zum Gestänge 12 in den zu bearbeitenden Baugrund 22 einge bracht. Durch Vermessen der räumlichen Lage von Gestänge 12 und Pegel 20 sind entlang des Pegels 20 unterschiedliche Entfernungen L1, L2, . . . entsprechend aus der vorhergehen den Vermessung bestimmbar. Der Pegel 20 ist in dem darge stellten Ausführungsbeispiel derart angeordnet, daß er an seinem unteren Ende in jedem Fall im Wirkbereich des Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahles 16 liegt. Während des Ziehens des Gestänges 12 vergrößert sich die Entfernung L zwischen Gestänge 12 und Pegel 20 kontinuierlich. Mit an deren Worten wird in der dargestellten Ausführungsform mit abnehmender Tiefenlage der Austrittsdüsen 14 der Abstand L zwischen Gestänge 12 und Pegel 20 immer größer. Während des Ziehens des Gestänges 12 wird nun der Pegel 20 auf eine be stimmte Reaktion bzw. Wechselwirkung mit dem Hochgeschwin digkeitsflüssigkeitsstrahl 16 überwacht. Dies ist bei spielsweise eine Beschleunigung, eine Schwingung oder eine Niveauänderung einer Flüssigkeitssäule in dem Pegel 20. Mit abnehmender Tiefenlage der Austrittsdüsen 14, d. h. mit zu nehmenden Hochziehen des Gestänges 12, wird zu einem be stimmten Zeitpunkt der Pegel 20 nicht mehr im Wirkbereich des Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahles 16 liegen, und die bis dahin erfaßte Wechselwirkung des Strahles 16 mit dem Pegel 20 hört auf. Aus der zu diesem Zeitpunkt herr schenden Tiefenlage, welche am Gestänge 12 abmeßbar ist, kann nun aufgrund der vorher ermittelten Vermessungsdaten des Gestänges 12 und des Pegels 20 im Raum diejenige Länge L berechnet werden, bis zu der der Hochgeschwindigkeits flüssigkeitsstrahl 16 wirkt. In dem dargestellten Beispiel ist dies eine Länge L1.
Es ist somit möglich, solange Referenzsäulen mit unter
schiedlichen Parametern für das Hochgeschwindigkeitsero
sionsverfahren zu erzeugen, bis für einen vorgegebenen Bau
grund 22 eine gewünschte Länge L für die Wirkweite des
Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahls 16 erreicht wird.
Das Gestänge 12 und der Pegel 20 können dabei auch in einer
windschiefen Anordnung zueinander im Baugrund eingebracht
sein. Hierbei bilden Gestänge 12 und Pegel 20 jeweils eine
Gerade im Raum, die nicht auf einer Ebene liegen bzw. die
keinen Schnittpunkt aufweisen.
Claims (37)
1. Verfahren zum Ermitteln der Wirkweite eines Hochge
schwindigkeitserosionsverfahrens in einem Baugrund, bei dem
ein Gestänge mit wenigstens einer Austrittsdüse für einen
Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl (Düsstrahl) in den
Baugrund eingebracht wird, wobei der Baugrund beim Ziehen
und optionalen Drehen oder Schwenken des Gestänges inner
halb der Wirkweite des austretenden Flüssigkeitsstrahls
aufgeschnitten bzw. erodiert und mit einem Injektionsmittel
vermischt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß während des Austritts des Hochgeschwindigkeitsflüssig
keitsstrahls die durch diesen verursachten Reaktionen im
Einflußbereich des Flüssigkeitsstrahls erfaßt sowie ausge
wertet werden und die Wirkweite des Flüssigkeitsstrahls aus
den erfaßten und ausgewerteten Reaktionen bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als durch den Flüssigkeitsstrahl verursachte Reaktionen
Schwingungen, Niveauänderungen einer Flüssigkeitssäule
und/oder an Einbauten erzeugte Markierungen verwendet wer
den.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Injektionsmittel ein abdichtendes
und/oder verfestigendes Mittel verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einem vorbestimm
ten Abstand zum Gestänge jeweils wenigstens ein Pegel in
den Baugrund eingebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die verursachten Reaktionen an dem einen Pegel erzeugte
Schwingungen, Niveauänderungen wenigstens einer Flüssig
keitssäule in dem Pegel und/oder am Pegel erzeugte Markie
rungen sind.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß mehrere Pegel in unterschiedlichen Abständen
zum Gestänge eingebracht werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Pegel über eine vorbestimmte Länge
geschlitzt oder gelocht ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß sich der Pegel beim Annähern oder Auf
treffen des Flüssigkeitsstrahls auffüllt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Abstand einer zu er
wartenden Reichweite des Flüssigkeitsstrahls entspricht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Pegel in einem vorbestimmten Winkel
zum Gestänge, insbesondere in einer windschiefen Anordnung
bezüglich des Gestänges eingebracht wird.
11. Verfahren nach einem Ansprüche 4 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Lagen von Gestänge und Pegel im Raum
vermessen und daraus jeweilige Abstände zwischen Gestänge
und Pegel entlang der Längserstreckung des Pegels bestimmt
werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Vermessen bekannte Vermessungsverfahren innerhalb
von Gestänge und Pegel verwendet werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß durch Auswerten der verursachten Reaktionen
am Pegel in Verbindung mit dem zuvor bestimmten jeweiligen
Abstand zwischen Gestänge und Pegel entlang der Längser
streckung des Pegels für eine momentane Tiefenlage der Aus
trittsdüse die Wirkweite des Flüssigkeitsstrahls bestimmt
wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schwingungen in der Umgebung des
Gestänges mit wenigstens einem Beschleunigungsaufnehmer er
faßt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß der Beschleunigungsaufnehmer ein Schwingungsaufnehmer
oder Geschwindigkeitsaufnehmer ist.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schwingungsverlauf über die Zeit erfaßt
und ausgewertet wird.
17. Verfahren nach einem der Anspruche 14 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß der Beschleunigungsaufnehmer wäh
rend der Wirkzeit oder eines vorbestimmten Zeitintervalls
der Wirkzeit des Flüssigkeitsstrahls in der Umgebung des
Gestänges angeordnet wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Beschleunigungsauf
nehmer an und/oder auf dem Pegel angeordnet ist.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Niveauänderung der Flüssigkeits
säule in der Umgebung des Gestänges mit wenigstens einem
Schwimmer erfaßt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Niveauänderung der Flüssigkeits
säule in der Umgebung des Gestänges mit wenigstens einem
Druckaufnehmer erfaßt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 oder 20, da
durch gekennzeichnet, daß der Schwimmer und/oder der Druck
aufnehmer während der Wirkzeit des eines vorbestimmten
Zeitintervalls der Wirkzeit des Flüssigkeitsstrahls in der
Umgebung des Gestänges angeordnet wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13 und 19
bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer und/oder
der Druckaufnehmer an und/oder in und/oder auf dem Pegel
angeordnet sind.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13 und 19
bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegel derart ange
ordnet und ausgebildet ist, daß die Flüssigkeitssäule im
Pegel beeinflußt wird, wenn sich der Hochgeschwindigkeits
flüssigkeitsstrahl dem Pegel nähert oder auf diesen trifft.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13 und 19
bis 23, dadurch gekennzeichnet daß Lageänderungen der
Flüssigkeitssäule im Pegel beim Nähern oder Auftreffen des
Flüssigkeitsstrahls erfaßt werden.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 24, da
durch gekennzeichnet, daß ein Niveauänderungsverlauf über
die Zeit erfaßt und ausgewertet wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß der Pegel an einer Außenseite einen An
strich, insbesondere einen Farbanstrich, aufweist, welcher
von dem Düsenstrahl wenigstens teilweise abwaschbar ist,
wobei abgewaschene Bereiche Markierungen entsprechen.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, daß der Pegel an seiner Außenseite mit
einem Material versehen wird, an welchem der Flüssigkeits
strahl Markierungen, beisp. Spuren, Riefen und/oder Ein
schnitte, erzeugt.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 27, dadurch
gekennzeichnet, daß nach dem Ziehen des Gestänges der Pe
gel gezogen und der Verlauf der Markierungen entlang dessen
Oberfläche erfaßt und ausgewertet wird.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß der jeweilige Abstand zwischen Pegel und Gestänge für
Markierungen und/oder Markierungsbereiche bzw. zugehörige
Tiefenlagen der Austrittsdüsen bestimmt und so die Wirk
weite des Flüssigkeitsstrahls bestimmt wird.
30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Verfahrenspara
meter zum Herstellen eines mit dem Flüssigkeitsstrahl er
zeugten Körpers variiert wird, insbesondere die Ziehge
schwindigkeit des Gestänges, die Rotationsgeschwindigkeit
des Gestänges, der Durchsatz des Flüssigkeitsstrahls pro
Zeiteinheit und/oder die Zusammensetzung des Flüssigkeits
strahls oder dgl.
31. Anordnung zum Ermitteln der Wirkweite eines Hochge
schwindigkeitserosionsverfahrens in einem Baugrund (22) mit
einem Gestänge (12) mit wenigstens einer Austrittsdüse (14)
für einen Hochgeschwindigkeitsflüssigkeitsstrahl (Düsen
strahl) (16) und mit einer Vorrichtung (10) zum Ziehen und
optionalen Drehen des Gestänges (12), so daß der austre
tende Flüssigkeitsstrahl (16) innerhalb seiner Wirkweite
den Baugrund (22) aufschneidet bzw. erodiert und mit einem
Injektionsmittel vermischt,
dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich in der Umgebung des Gestänges (12) in einem
vorbestimmten Winkel (alpha) hierzu, insbesondere wind
schief zum Gestänge (12), wenigstens ein Pegel (20) im Bau
grund (22) vorgesehen ist.
32. Anordnung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet,
daß an und/oder in und/oder auf dem Pegel (20) wenigstens
eine Meßvorrichtung vorgesehen ist.
33. Anordnung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßvorrichtung ein Beschleunigungsaufnehmer, insbe
sondere ein Schwingungsaufnehmer oder ein Geschwindigkeits
aufnehmer, ist.
34. Anordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 31 bis
33, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung eine Ni
veauänderung einer Flüssigkeitssäule in dem Pegel (20) auf
nimmt.
35. Anordnung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßvorrichtung ein Schwimmer ist.
36. Anordnung nach einem der Ansprüche 30 bis 35, da
durch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung Markierungen
an der Pegelaußenseite durch den Flüssigkeitsstrahl auf
nimmt.
37. Anordnung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßvorrichtung ein Außenanstrich, insbesondere ein
Farbanstrich des Pegels (20) und/oder ein derartiges Mate
rial an der Außenseite des Pegels (20) ist, welches vom
Flüssigkeitsstrahl (16) einschneidbar, wenigstens teilweise
abwaschbar und/oder einkerbbar ist.
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