DE19834731C1 - Measuring device for bore holes for making high pressure injection bodies - Google Patents

Measuring device for bore holes for making high pressure injection bodies

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Abstract

The measuring device has a measuring line (5) wound onto a spool (4) held under tension. A float (6) or flow body is fastened to one end of the line. While an injection jet (10), which causes the high pressure injection, is emitted, the float is brought into the jet and can be held there. The measuring device has a device (7) for determining how much of the line has unwound. The line can be re- wound. Independent claims also cover a method for determining the diameter of the high pressure injection body.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zum Be­ stimmen des Durchmessers eines HDI-Körpers nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 5.The present invention relates to a measuring device according to the Preamble of claim 1 and a method for loading agree the diameter of an HDI body according to the generic term of claim 5.

Auf dem Gebiet des Tiefbaus ist es bekannt, mittels eines Hoch­ druckinjektionsverfahrens (HDI), das auch Düsenstrahlverfahren genannt wird, Säulen oder Scheiben von derartigen HDI-Körpern im Erdreich herzustellen. Zur Vereinfachung wird nachfolgend in diesem Zusammenhang von HDI-Körpern gesprochen, es sollen unter diesem Begriff Säulen, Scheiben und Scheibensegmente fallen, die mit einem Hochdruckinjektionsverfahren hergestellt wurden.In the field of civil engineering, it is known by means of a high pressure injection process (HDI), which is also a jet process is called columns or disks of such HDI bodies to manufacture in the ground. For simplification, the following is in spoken of this context of HDI bodies, it should be under columns, slices and slice segments fall under this term, which were manufactured with a high pressure injection process.

Die HDI-Körper werden zur Gründung eines Bauwerks, zur Bildung von Stützwänden und Dichtsohlen u. ä. verwendet. Stützwände und Dichtsohlen werden dadurch gebildet, daß HDI-Körper unmittelbar nebeneinander erzeugt werden, wobei sich die Ränder zur Bildung einer geschlossenen Fläche überschneiden.The HDI bodies become the foundation of a building, an education of retaining walls and sealing soles u. Ä. used. Retaining walls and Sealing soles are formed in that HDI body immediately are created side by side, with the edges forming overlap a closed area.

Es ist dabei erforderlich, daß die HDI-Körper, welche insgesamt die geschlossene und dichte Wand oder Dichtsohle bilden sollen, stets einen vorgesehenen Durchmesser aufweisen. In der Praxis kann jedoch gelegentlich der Fall eintreten, daß ein HDI-Körper eine Verengung aufweist, die in der Wand oder Sohle zu einer undichten Fehlstelle führen kann, wenn dadurch keine ausrei­ chende Verbindung mit dem benachbarten HDI-Körper hergestellt wird. Dies rührt von Inhomogenitäten im zu bearbeitenden Erd­ reich, typischerweise unterschiedlichen Festigkeiten des Bodens oder Geröll, her. Der Hochdruckinjektionsstrahl kann dabei nicht in der gewünschten, den gleichmäßigen Durchmesser der HDI-Körper bestimmenden Strecke in das Erdreich injiziert wer­ den.It is necessary that the HDI body, which in total should form the closed and sealed wall or sealing sole, always have an intended diameter. In practice however, there may occasionally be an HDI body has a constriction that becomes one in the wall or sole can lead to a leaky defect, if this does not result in sufficient appropriate connection with the neighboring HDI body becomes. This is due to inhomogeneities in the soil to be worked rich, typically different strengths of the soil or rubble. The high pressure injection jet can not in the desired, the uniform diameter of the  HDI body-determining route injected into the soil the.

Man arbeitet deshalb häufig mit sogenannten Sicherheitsvor­ halten, d. h., man erstellt die HDI-Körper mit größerem Durch­ messer als eigentlich erforderlich wäre. Dies kostet unnötig Zeit und Material, denn man muß demzufolge für eine vorgegebene Fläche mehr HDI-Körper vorsehen als in einem Fall, in dem sol­ che Fehlstellen nicht auftreten und demzufolge keine Vorhalte vorzusehen sind.One therefore often works with so-called security precautions hold, d. that is, the HDI bodies are created with greater throughput knife than would actually be required. This costs unnecessarily Time and material, because you have to go for a given one Provide more HDI area than in a case in which sol flaws do not occur and therefore no reservations are to be provided.

Deshalb ist es wünschenswert, bereits während jedes einzelnen Injektionsvorganges den aktuell erreichten Durchmesser ermit­ teln zu können um sicherstellen zu können, daß der gewünschte Durchmesser über die gesamte Höhe der HDI-Körper auch sicher erreicht ist.That is why it is desirable already during each one Injection process the currently reached diameter to be able to ensure that the desired Diameter over the entire height of the HDI body also safe is reached.

Zu diesem Zweck sieht die DE 196 22 282 C1 ein Verfahren und eine Vorrichtung vor, mit welchem während der Herstellung eines HDI-Körpers dessen Durchmesser ermittelbar wird. Diese beruhen auf einer Ultraschall-Laufzeitmessung in Verbindung mit einem definierten flüssigen Medium, z. B. Wasser, das zu diesem Zweck separat in das Hochdruckinjektionsmaterial als Meßstrahl einge­ spritzt wird. Nachteilig dabei ist, daß nicht in jedem Fall si­ chergestellt ist, daß sich das Meßsignal innerhalb des Meß­ strahles oder in dessen unmittelbarer Umgebung fortpflanzt, sondern daß es sich in Abhängigkeit von Materialgegebenheiten in der Umgebung des Meßstrahls unter Umständen auf nicht vorge­ sehenen Bahnen fortpflanzt und so das Meßergebnis verfälscht.For this purpose, DE 196 22 282 C1 provides a method and a device with which during the manufacture of a HDI body whose diameter can be determined. These are based on an ultrasonic transit time measurement in connection with a defined liquid medium, e.g. B. water for this purpose separately into the high-pressure injection material as a measuring beam is injected. The disadvantage here is that not in every case si is established that the measurement signal within the measurement beam or in the immediate vicinity, but that it depends on material conditions in the vicinity of the measuring beam may not be pre-selected propagated pathways and thus falsified the measurement result.

Darüber hinaus verursacht ein Meßstrahl aus einem zusätzlich zugeführten Fluid unerwünschte Kosten. Unter Umständen wird auch die Konsistenz des Hochdruckinjektionsmaterials negativ beeinflußt.In addition, a measuring beam caused an additional supplied fluid undesirable cost. Maybe also the consistency of the high pressure injection material is negative influenced.

Ferner ist aus DE 44 29 917 A1 ein Meßverfahren mit einem schirmartigen Meßgestänge bekannt. Aus der Stellung und radia­ len Abspreizung von Tastarmen wird der Abstand zum festen Außenrand des HDI-Körpers bestimmt, solange das injizierte Ma­ terial noch nicht ausgehärtet ist. Die Gestängekonstruktion führt systembedingt dazu, daß der zu messende HDI-Körper nicht über seine gesamte Höhe überwacht werden kann.Furthermore, DE 44 29 917 A1 describes a measuring method with a umbrella-like measuring rod known. Out of position and radia len spread of probe arms becomes the distance to the fixed  Outer edge of the HDI body determined as long as the injected Ma material has not yet hardened. The boom construction Due to the system, the HDI body to be measured does not can be monitored over its entire height.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Meßvor­ richtung und ein Verfahren zum Bestimmen des Durchmessers eines HDI-Körpers zu schaffen, welche eine zuverlässige Messung ent­ lang der gesamten Höhe des HDI-Körpers ermöglichen und welche mit einfachen Mitteln arbeiten.The object of the present invention is therefore to make a measurement direction and a method for determining the diameter of a To create HDI body, which ent a reliable measurement enable the entire height of the HDI body and which work with simple means.

Diese Aufgabe wird vorrichtungsmäßig mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 und verfahrensmäßig mit den im Anspruch 5 beschriebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrie­ ben.In terms of the device, this task is carried out with the characteristic Features of claim 1 and procedural with the in Claim 5 features solved. Advantageous training and further developments are described in the dependent claims ben.

Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, einen Schwimmkör­ per oder Strömungskörper in den Hochdruckinjektionsstrahl zu bringen, der eine am Injektionsrohr angebrachte Meßleine aus­ zieht. Der Schwimmkörper erreicht dabei am Ende der Auszugs­ stecke der Meßleine den Umlenkungspunkt des Hochdruckinjekti­ onsstrahles, d. h., die maximale Länge des Strahles und die ent­ sprechende Seillänge entsprechen dabei dem Radius des HDI- Körpers. Der Schwimmkörper positioniert sich dabei selbständig in der stärksten Strömung im Strömungszentrum. Eine auf die Meßleine wirkende Vorspannung verhindert ein Verdriften des Schwimmkörpers. Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Radius­ messung mit einer einfachen Seillängenmessung durchgeführt wer­ den kann. Außerdem kann der Radius zur Erzeugung eines HDI- Körpers kontinuierlich über den gesamten Umfang und die gesamte Höhe des HDI-Körpers gemessen werden. Es können somit Hinder­ nisse, die Fehlstellen erzeugen, geortet und nach Position und Größe genau bestimmt werden. Man erhält eine genaue und ständig aktuelle Information über den tatsächlich erreichten Wirkungs­ bereich des Hochdruckinjektionsstrahles und kann rechtzeitig gezielte Verfahrensänderungen einleiten. Damit wird man in die Lage versetzt, durch Steuerung des Injektionsrohres und des In­ jektionsstrahles das Hindernis zu kompensieren oder benachbarte HDI-Körper zum Ausgleich entsprechend auszuformen oder anzuord­ nen.A basic idea of the invention is a float by or flow body into the high pressure injection jet bring out a measuring line attached to the injection pipe pulls. The float reaches the end of the pull-out stick the measuring line the redirection point of the high pressure injector onsstrahles, d. that is, the maximum length of the beam and the ent speaking rope length corresponds to the radius of the HDI Body. The float positions itself independently in the strongest flow in the flow center. One on the Measuring line acting pre-tension prevents the Float. The invention has the advantage that the radius measurement with a simple rope length measurement that can. In addition, the radius for generating an HDI Body continuously over the entire circumference and the entire Height of the HDI body can be measured. It can be a hindrance nisse, which create defects, located and by position and Size can be determined exactly. You get an accurate and constant current information about the actually achieved effects area of the high pressure injection jet and can be timely initiate targeted procedural changes. This will get you into the Position offset, by controlling the injection tube and the In  jection beam to compensate for the obstacle or neighboring Form or arrange the HDI body accordingly to compensate nen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher er­ läutert. Dabei zeigen:The invention is based on the drawing he he purifies. Show:

Fig. 1 einen HDI-Körper im Querschnitt mit einer Fehlstelle; Fig. 1 is a HDI-body in cross section with a flaw;

Fig. 2 einen Teil-Querschnitt einer Dichtsohle aus HDI- Körpern mit einer Fehlstelle; Figure 2 is a partial cross-section of a sealing sole of HDI articles having a vacancy.

Fig. 3 eine Meßvorrichtung bei der Herstellung eines HDI- Körpers im Längsschnitt; Fig. 3 is a measuring apparatus in the manufacture of HDI body in longitudinal section;

Fig. 4 ein Beispiel eines Schwimmkörpers; und Fig. 4 shows an example of a floating body; and

Fig. 5 eine vorteilhafte Weiterbildung der Meßvorrichtung nach Fig. 1. Fig. 5 shows an advantageous embodiment of the measuring device of FIG. 1.

Fig. 1 veranschaulicht einen mangelhaften HDI-Körper 3 im Längsschnitt. Er ist im Erdreich 2 hergestellt, welches bei­ spielhaft im Bereich der Wandung eine härtere oder dichtere Stelle 2' aufweist, die sich in den zylindrischen HDI-Körper 3 hinein erstreckt. Der gewünschte, gleichmäßige Durchmesser d des HDI-Körpers wird daher in Form einer Verengung an dieser Stelle 2' nicht erreicht. Der HDI-Körper 3 weist dort daher ei­ ne Fehlstelle F auf, die bei der HDI-Körperherstellung durch Nachregelung des Injektionsstrahles (siehe Fig. 3 und 5) ausge­ glichen werden kann. Fig. 1 illustrates a defective HDI body 3 in longitudinal section. It is produced in the ground 2 , which has a harder or denser point 2 ′ in the area of the wall, which extends into the cylindrical HDI body 3 . The desired, uniform diameter d of the HDI body is therefore not achieved in the form of a constriction at this point 2 '. The HDI body 3 there therefore has a defect F which can be compensated for in HDI body production by readjustment of the injection jet (see FIGS . 3 and 5).

Fig. 2 zeigt im Querschnitt eine aus mehreren nebeneinander angeordneten, vertikalen HDI-Körpern 3 gebildete Dichtsohle 30. Sie überlappen sich im wesentlichen in der Weise, daß mit Aus­ nahme einer Fehlstelle F eine geschlossene horizontale Fläche gebildet wird. Zur Veranschaulichung der Fehlstelle F ist bei­ spielhaft eine Fehlstelle F gemäß Fig. 1 dargestellt, die zu einer undichten Stelle in der Dichtsohle 30 führen kann. Fig. 2 shows a arranged a plurality of side by side, HDI-bodies 3 vertical sealing sole 30 formed in cross section. They overlap essentially in such a way that a closed horizontal surface is formed with the exception of a defect F. To illustrate the defect F, a defect F according to FIG. 1 is shown at play, which can lead to a leak in the sealing base 30 .

Der Schnitt durch die Dichtsohle 30 entspricht dabei einem Schnitt durch den HDI-Körper 3 entlang der Linie A-A in Fig. 1.The section through the sealing base 30 corresponds to a section through the HDI body 3 along the line AA in FIG. 1.

Mit der Meßvorrichtung gemäß Fig. 3 lassen sich derartige Fehlstellen F dadurch vermeiden, daß ein vom gewünschten Durch­ messer d an der Fehlstelle abweichender Durchmesser ermittelt und in Abhängigkeit vom Meßergebnis eine Nachregelung des In­ jektionsstrahles 10 erfolgt, bis auch das Erdreich im Bereich der Fehlstelle F ausreichend vom Injektionsmaterial durchdrun­ gen ist.With the measuring device according to FIG. 3, such flaws F can be avoided by determining a diameter deviating from the desired diameter d at the flaw and adjusting the injection beam 10 as a function of the measurement result until the soil in the region of the flaw F is also is sufficiently penetrated by the injection material.

Fig. 3 zeigt im Längsschnitt einen Teil eines ins Erdreich 2 abgeteuften Bohrgestänges 1 eines Hochdruckinjektionsbohrgerä­ tes. Ein Rund-Pfeil 9 deutet an, daß zur Herstellung des zylin­ drischen HDI-Körpers 3' eine Drehbewegung um die Längsachse des Bohrgestänges 1 stattfindet, während der Injektionsstrahl 10 in das Erdreich 2 Injektionsmaterial auf bekannte Weise einbringt. Das Injektionsmaterial wird über eine Rohrleitung 11 im Hohl­ raum 17 des Bohrgestänges 1 zugeführt. Mittels der Rohrleitung 11, die in einer Düse 8 endet, wird eine geeignete Suspension als Hochdruckinjektionsstrahl 10 über hohen Druck injiziert. Typisch ist z. B. ein Druckwert von 500 Bar. Das Verfahren wird allgemein als Hochdruckinjektionsverfahren bezeichnet. Bei Aus­ tritt der Suspension aus der Düse 8 als Hochdruckinjektions­ strahl 10 löst dieser das Erdreich 2 so auf, daß ein relativ dickflüssiges Gemisch erzeugt wird. Dabei wird der Hochdruckin­ jektionsstrahl 10 auf seinem Weg in Richtung des gewünschten Randes 31 (entspricht dem gewünschten Durchmesser d) des HDI- Körpers 3 abgebremst. Im Umlenkpunkt wird die gerichtete Ener­ gie auf nahezu Null abgesenkt. Aufgrund der bereits beschriebe­ nen Drehbewegung entsteht so eine Art Scheibe von dickflüssiger Konsistenz, die durch zusätzliche Ab- bzw. Aufbewegung des Bohrgestänges 1 zum gewünschten HDI-Körper 3' aufgeweitet wird (der HDI-Körper 3' ist nur ausschnittsweise dargestellt). Fig. 3 shows in longitudinal section a part of a drill pipe 1 sunk into the ground 2 of a high pressure injection drilling machine. A round arrow 9 indicates that for the production of the cylindrical HDI body 3 'there is a rotary movement about the longitudinal axis of the drill pipe 1 , while the injection jet 10 brings 2 injection material into the soil in a known manner. The injection material is supplied via a pipe 11 in the cavity 17 of the drill pipe 1 . By means of the pipeline 11 , which ends in a nozzle 8 , a suitable suspension is injected as a high-pressure injection jet 10 at high pressure. Typical is e.g. B. A pressure value of 500 bar. The process is generally referred to as a high pressure injection process. When the suspension emerges from the nozzle 8 as a high-pressure injection jet 10 , this dissolves the soil 2 so that a relatively viscous mixture is produced. The high-pressure injection jet 10 is braked on its way in the direction of the desired edge 31 (corresponds to the desired diameter d) of the HDI body 3 . At the deflection point, the directed energy is reduced to almost zero. Due to the rotary movement already described, a kind of disk of viscous consistency is created, which is expanded by additional movement of the drill pipe 1 to the desired HDI body 3 '(the HDI body 3 ' is only shown in part).

Der Hochdruckinjektionsstrahl 10 ist in Fig. 3 schematisch mit gestrichelter Linie als ein sich nach außen hin öffnender Trichter dargestellt. Anstelle des Endwertes d des gewünschten Durchmessers ist nur der Radius gezeigt mit der Bezeichnung "1/2 . d". Dieser Endwert d ergibt sich naturgemäß unter anderem aus Austrittsdruck und -geschwindigkeit des Hochdruckinjekti­ onsstrahls 10 aus der Düse 8 und der Härte und Zusammensetzung des kompakten Erdreichs.The high-pressure injection jet 10 is shown schematically in FIG. 3 with a broken line as a funnel that opens outward. Instead of the end value d of the desired diameter, only the radius is shown with the designation "1/2. D". This final value d naturally results, among other things, from the exit pressure and velocity of the high-pressure injection jet 10 from the nozzle 8 and the hardness and composition of the compact soil.

Es ist eine Meßvorrichtung vorhanden, mit welcher die Länge des Wirkungsbereichs des Hochdruckinjektionsstrahls 10 mittels ei­ ner Seilstrecke gemessen wird. Diese wird von einer Meßleine 5 erzeugt, die von einer Spule 4 von einem Schwimmkörper 10 am freien Ende der Meßleine 5 ausgezogen wird.There is a measuring device with which the length of the effective range of the high pressure injection jet 10 is measured by means of a cable route. This is generated by a measuring line 5 , which is pulled out by a coil 4 from a floating body 10 at the free end of the measuring line 5 .

Die Spule 4 ist mit einem Rückzugmechanismus versehen, welcher die Meßleine 5 gegen die Zugrichtung mit einer Vorspannung be­ aufschlagt. Die Spule 4 ist in dem dargestellten Beispiel im Hohlraum 17 des Bohrgestänges 1 angeordnet. Der Austrittspunkt der Meßleine 5 befindet sich so nahe wie möglich an der Düse 8, damit der Schwimmkörper 6 in seiner Ausgangslage bei rückge­ spulter Meßleine 5 im Wirkungsbereich des Hochdruckinjektions­ strahles zu liegen kommt. Die Meßleine 5 ist als kunststoffum­ manteltes Stahlseil ausgebildet. Der Rückzugmechanismus besteht im einfachsten Fall aus einer Feder, welche die Spule 4 in Drehrichtung beaufschlagt.The coil 4 is provided with a retraction mechanism, which opens the measuring line 5 against the pulling direction with a bias. In the example shown, the coil 4 is arranged in the cavity 17 of the drill pipe 1 . The exit point of the measuring line 5 is as close as possible to the nozzle 8 so that the float 6 comes to rest in its starting position with rewound measuring line 5 in the effective range of the high-pressure injection jet. The measuring line 5 is designed as a plastic-coated steel cable. In the simplest case, the retraction mechanism consists of a spring which acts on the coil 4 in the direction of rotation.

Der Schwimmkörper 6 am freien Ende der Meßleine 5 ist strö­ mungsgünstig ausgelegt, insbesondere in Tropfenform. Diese Formgebung gemäß Fig. 4, d. h. ein dickes Ende mit großer Außen­ wölbung 61 in Richtung der Ausströmung und Verjüngung 62 in Strömungsrichtung, sorgt für eine selbständige Positionierung des Schwimmkörpers 6 im Bereich der maximalen Strömungsge­ schwindigkeit.The floating body 6 at the free end of the measuring line 5 is designed streamlined, especially in the form of drops. This shaping of FIG. 4, that is a thick end with a large outer bulge 61 in the direction of the outflow and taper 62 in the direction of flow, provides a self-positioning of the float 6 in the region of the maximum flow speed.

Wenn der Hochdruckinjektionsstrahl 10 eingeschaltet wird, d. h., wenn der Hochdruckinjektionsstrahl 10 anfängt, aus der Düse 8 des Rohres 11 auszutreten, wird der Schwimmkörper 6 aus seiner Ausgangslage von der Strömung des Hochdruckinjektionsstrahles 10 mitgerissen. Dabei wird auch die Meßleine 5 von der unter Vorspannung stehenden Spule 4 abgewickelt. Der Schwimmkörper 10 "schwimmt" dabei im Zentrum des Hochdruckinjektionsstrahles 10, weil der Hochdruckinjektionsstrahl 10 bekanntlich dort seine größte Geschwindigkeit aufweist. Dieser Vorgang ist in etwa vergleichbar mit einem kleinen Ball, der bei einer Fontäne stets an deren Spitze und in deren Zentrum "tanzt", d. h., er positioniert sich selbsttätig im Bereich der stärksten Strö­ mung. Dadurch, daß die Spule 4 unter Vorspannung steht, ist ein Verdriften des Schwimmkörpers 6 ausgeschlossen.When the high-pressure injection jet 10 is switched on, ie when the high-pressure injection jet 10 begins to emerge from the nozzle 8 of the tube 11 , the float 6 is carried away from its starting position by the flow of the high-pressure injection jet 10 . The measuring line 5 is also unwound from the pre-tensioned coil 4 . The floating body 10 "floats" in the center of the high-pressure injection jet 10 because the high-pressure injection jet 10 is known to have its greatest speed there. This process is roughly comparable to a small ball that always "dances" at the top and center of a fountain, ie it automatically positions itself in the area of the strongest current. The fact that the coil 4 is under prestress prevents drifting of the floating body 6 .

Die Meßvorrichtung weist weiterhin eine Einrichtung 7 auf zum Erfassen des Ausmaßes α des Abrollens der Halteleine 5 von der Spule 4. Diese Sensoreinrichtung 7 kann z. B. ein Winkelgeber sein, der den Drehwinkel α mißt, um den sich die Spule 4 wäh­ rend des Abwickelvorganges der Meßleine 5 dreht. Aus dem Dreh­ winkel α ist unter Berücksichtigung des Durchmessers der Spule 4 die Länge der abgespulten Meßleine 5 errechenbar. Da sich der Schwimmkörper 6 stets am Endpunkt des Hochdruckinjektionsstrah­ les 10 befindet, ist damit gleichzeitig auch der aktuell er­ reichte Durchmesser des HDI-Körpers ermittelbar. Am Endpunkt des Hochdruckinjektionsstrahles 10 wird die gerichtete HDI- Strömung umgelenkt. Durch die Spannung im Meßseil 5 ist sicher­ gestellt, das der Schwimmkörper 6 der umgelenkten Strömung nicht mehr folgt. Damit stellt sich der Schwimmkörper 6 im Strömungsmaximum an der Umlenkungsstelle ein, die dem aktuellen Wirkungsbereich entspricht. Die ausgezogene Seilstrecke und die Länge des Schwimmkörpers 6 entspricht der Strecke zwischen dem Austrittspunkt des HDI-Strahles 10 und der Umlenkungsstelle der Strömung.The measuring device also has a device 7 for detecting the extent α of the unwinding of the tether 5 from the spool 4 . This sensor device 7 can, for. B. be an angle encoder that measures the angle of rotation α by which the coil 4 rotates during the unwinding process of the measuring line 5 . From the angle of rotation α, the length of the unwound measuring line 5 can be calculated taking into account the diameter of the coil 4 . Since the floating body 6 is always at the end point of the high-pressure injection jet 10 , the diameter of the HDI body that is currently sufficient can also be determined. The directed HDI flow is deflected at the end point of the high-pressure injection jet 10 . The tension in the measuring cable 5 ensures that the floating body 6 no longer follows the deflected flow. The float 6 thus sets itself at the flow maximum at the deflection point, which corresponds to the current effective range. The extended rope route and the length of the float 6 corresponds to the route between the exit point of the HDI beam 10 and the deflection point of the flow.

Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung weist ferner eine Steuer­ einheit CTRL auf, die in Fig. 3 symbolisch als sogenannte Blackbox mit einer gestrichelt gezeichneten Verbindung zur Ein­ richtung 7 zum Erfassen des Ausmaßes α des Abwickelns der Meß­ leine 5 dargestellt ist. Zu dieser Steuereinheit CTRL wird das jeweilige, aktuelle Ausmaß α der Drehung der Abwickeleinrich­ tung 4 übertragen. Sie ermittelt daraus den Wert des aktuell erreichten Durchmesser des HDI-Körpers 3. Wenn dieser aktuell erreichte Wert des Durchmessers des HDI-Körpers 3 einen vorge­ gebenen Endwert d des Durchmessers des HDI-Körpers 3 erreicht hat, bewirkt das Steuergerät CTRL (zumindest zunächst) ein Zu­ rückziehen der Meßleine 5 samt des daran befestigten Schwimm­ körpers 6, ggf. bis in die Ausgangslage des Schwimmkörpers 6. Zusätzlich oder statt dessen kann das Steuergerät CTRL auch ein Höher- oder Tieferfahren des Bohrgestänges und damit auch der für den Austritt des Hochdruckinjektionsstrahls 10 zuständigen Düse 8 am Rohr 11 bewirken, um den gewünschten HDI-Körper 3 auch bezüglich seiner Höhe (und nicht nur bezüglich seines Durchmessers) herzustellen. Dabei wird die das Zurückziehen be­ wirkende Kraft "abgeschaltet", so daß die Meßleine 5 durch den Schwimmkörper 6 wieder so weit abgewickelt wird, bis der Schwimmkörper 6 wieder an der Spitze des Hochdruckinjektions­ strahles 10 "schwimmt".The measuring device according to the invention also has a control unit CTRL, which is shown symbolically in Fig. 3 as a so-called black box with a dashed connection to a device 7 for detecting the extent α of unwinding the measuring line 5 . The respective current extent α of the rotation of the unwinding device 4 is transmitted to this control unit CTRL. From this, it determines the value of the currently reached diameter of the HDI body 3 . If this currently reached value of the diameter of the HDI body 3 has reached a predetermined end value d of the diameter of the HDI body 3 , the control unit CTRL (at least initially) causes the measuring line 5 together with the floating body 6 attached thereto to be withdrawn, if necessary to the starting position of the float 6 . In addition or instead, the control device CTRL can also cause the drill pipe to be raised or lowered, and thus also the nozzle 8 responsible for the exit of the high-pressure injection jet 10 on the pipe 11 , in order to also adjust the desired HDI body 3 with respect to its height (and not only with respect to it its diameter). The retraction force acting be "switched off" so that the measuring line 5 is unwound again by the floating body 6 until the floating body 6 "floats" again at the top of the high-pressure injection jet 10 .

Ein großer Vorteil dieser Meßvorrichtung besteht darin, daß der tatsächlich erreichte Durchmesser des HDI-Körpers 3 stets "online" präzise ermittelbar ist und somit bislang (wegen der Gefahr des Entstehens der geschilderten Fehlstellen) übliche Vorhalte entfallen können. Der HDI-Körper 3 kann somit in kür­ zerer Zeit und mit weniger Material hergestellt werden.A great advantage of this measuring device is that the actually reached diameter of the HDI body 3 can always be precisely determined “online” and thus, previously available (because of the risk of the described defects occurring) no longer required. The HDI body 3 can thus be produced in a shorter time and with less material.

Bei der Weiterbildung der vorliegenden Erfindung gemäß Fig. 5 befindet sich die Meßvorrichtung mit der Spule 4 in einem Ge­ häuse 9, welches in einem separaten Rohrstück RS angeordnet ist. Das Rohrstück RS ist zwischen dem Bohrrohr 1 und einem Bohrkopf B in der Art eines Bohrrohres einsetzbar und mittels üblicher Kupplungen lösbar zu verriegeln. Dies hat insbesondere den Vorteil, das bereits vorhandene Bohrgestänge 1 nach dem Stand der Technik mittels eines solchen separaten Rohrstückes RS ergänzbar sind. Hochdruckinjektionsgeräte können somit auf einfache Weise nachgerüstet werden.In the development of the present invention shown in FIG. 5 is located in the measuring device with the coil 4 in a Ge housing 9, which is arranged in a separate pipe section RS. The pipe section RS can be inserted between the drill pipe 1 and a drill head B in the manner of a drill pipe and can be releasably locked by means of conventional couplings. This has the particular advantage that existing drill rods 1 according to the prior art can be supplemented by means of such a separate pipe piece RS. High-pressure injection devices can thus be easily retrofitted.

Claims (7)

1. Meßvorrichtung bei einem Bohrgestänge (1) zum Herstellen von HDI-Körpern (3), dadurch gekennzeichnet, daß sie eine von einer unter Vorspannung stehenden Spule (4) abwickelbare Meßleine (5) aufweist, an deren einem Ende ein Schwimmkörper (6) oder Strömungskörper befe­ stigt ist, der während des Aussendens eines die Hoch­ druckinjektion bewirkenden Injektionsstrahls (10) in den Injektionsstrahl gebracht werden und in diesem gehalten werden kann, wobei die Meßvorrichtung eine Einrichtung (7) aufweist zum Erfassen des Ausmaßes (α) des Abrollens der Meßleine (5), und die Meßleine (5) wieder aufrollbar ist. 1. Measuring device in a drill pipe ( 1 ) for the production of HDI bodies ( 3 ), characterized in that it has a measuring line ( 5 ) that can be unwound from a pre-tensioned coil ( 4 ), at one end of which a floating body ( 6 ) or flow body is fixed, which can be brought into and held in the injection jet during the emission of an injection jet ( 10 ) effecting the high pressure injection, the measuring device having a device ( 7 ) for detecting the extent (α) of the rolling of the Measuring line ( 5 ), and the measuring line ( 5 ) can be rolled up again. 2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Steue­ rungseinheit (CTRL) aufweist, welche das erfaßte Ausmaß (α) des Abwickelns der Meßleine (5) in Verbindung setzt zu einem vorgegebenen Endwert (d) des Durchmessers des herzustellenden HDI-Körpers (3).2. Measuring device according to claim 1, characterized in that it has a control unit (CTRL) which sets the detected extent (α) of the unwinding of the measuring line ( 5 ) in connection with a predetermined final value (d) of the diameter of the HDI to be produced. Body ( 3 ). 3. Meßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinheit (CTRL) bei Erreichen des vorgegebenen Endwertes (d) bewirkt, daß die Meßleine (5) samt des daran be­ festigten Schwimmkörpers (6) oder Strömungskörper wenigstens teilweise zurückgezogen wird.3. Measuring device according to claim 2, characterized in that the control unit (CTRL) when reaching the predetermined final value (d) causes the measuring line ( 5 ) together with the attached float ( 6 ) or flow body is at least partially withdrawn. 4. Meßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem separaten Rohrstück (RS) angeordnet ist, die zwischen dem Bohrgestänge (1) und einem Bohrkopf (B) einsetzbar ist. 4. Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that it is arranged in a separate pipe section (RS) which can be used between the drill pipe ( 1 ) and a drill head (B). 5. Verfahren zum Bestimmen des Durchmessers eines HDI-Körpers (3) während des Herstellung des HDI-Körpers (3) im Erdreich, dadurch gekennzeichnet,
daß während des Aussendens eines die Hochdruckinjektion bewir­ kenden Injektionsstrahles (10) ein an einer Meßleine (5) befe­ stigter Schwimmkörper (6) oder Strömungskörper in den Injekti­ onsstrahl (10) gebracht wird und in diesem gehalten wird,
daß die Meßleine (5) während des Bohrvorganges von einer unter Vorspannung stehenden Spule (4) soweit abgewickelt wird, wie der Injektionsstrahl (10) reicht, und
daß das Ausmaß des Abwickelns (α) der Meßleine (5) erfaßt (7) wird.
5. A method for determining the diameter of an HDI body ( 3 ) during the manufacture of the HDI body ( 3 ) in the ground, characterized in that
that during the emission of a high-pressure injection effecting injection jet ( 10 ), a float ( 6 ) or flow body in a measuring line ( 5 ) is brought into the injection jet ( 10 ) and held in it,
that the measuring line ( 5 ) during the drilling process is unwound from a biased coil ( 4 ) as far as the injection jet ( 10 ), and
that the extent of unwinding (α) of the measuring line ( 5 ) is detected ( 7 ).
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausmaß des Abwickelns (α) an eine Steuerungseinheit (CTRL) übertragen wird.6. The method according to claim 5, characterized, that the amount of unwinding (α) to a control unit (CTRL) is transmitted. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen eines vorgegebenen Endwertes (d) des Durch­ messers des herzustellenden HDI-Körpers (3) der Schwimmkörper (6) oder Strömungskörper wenigstens teilweise zurückgezogen wird.7. The method according to claim 5 or 6, characterized in that when a predetermined final value (d) of the diameter of the HDI body to be produced ( 3 ) of the floating body ( 6 ) or flow body is at least partially withdrawn.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10001983A1 (en) * 2000-01-19 2001-07-26 Zueblin Ag Cutting-jet monitor has passage through nozzle carrier directly adjoining fitted nozzles and passage forming symmetric or asymmetric funnel shape
EP2806070A1 (en) 2013-05-21 2014-11-26 Bauer Spezialtiefbau GmbH Device and method for the monitored manufacture of a high pressure injection body
EP3569769A1 (en) 2018-05-18 2019-11-20 BAUER Spezialtiefbau GmbH Foundation pile

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4429917A1 (en) * 1994-08-23 1996-02-29 Keller Grundbau Gmbh Determination of the diameter or wall thickness of support or wall elements
DE19622282C1 (en) * 1996-06-03 1997-08-07 Schneider Nikolaus Dipl Ing Un Surveying boreholes using radial water jet from drill string advanced and rotated in hole

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4429917A1 (en) * 1994-08-23 1996-02-29 Keller Grundbau Gmbh Determination of the diameter or wall thickness of support or wall elements
DE19622282C1 (en) * 1996-06-03 1997-08-07 Schneider Nikolaus Dipl Ing Un Surveying boreholes using radial water jet from drill string advanced and rotated in hole

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10001983A1 (en) * 2000-01-19 2001-07-26 Zueblin Ag Cutting-jet monitor has passage through nozzle carrier directly adjoining fitted nozzles and passage forming symmetric or asymmetric funnel shape
EP2806070A1 (en) 2013-05-21 2014-11-26 Bauer Spezialtiefbau GmbH Device and method for the monitored manufacture of a high pressure injection body
DE102013008621A1 (en) 2013-05-21 2014-11-27 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Apparatus and method for supervised production of a high pressure injection body
DE102013008621B4 (en) * 2013-05-21 2016-08-04 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Apparatus and method for supervised production of a high pressure injection body
EP3569769A1 (en) 2018-05-18 2019-11-20 BAUER Spezialtiefbau GmbH Foundation pile
WO2019219320A1 (en) 2018-05-18 2019-11-21 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Civil engineering method and construction device for erecting a columnar structure in the ground
US11377811B2 (en) 2018-05-18 2022-07-05 Bauer Spezialtiefbau Gmbh Foundation engineering method and construction apparatus for producing a columnar structure in the ground

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