DE2147906A1

DE2147906A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Ver festigung eines Fundament Untergrundes

Info

Publication number: DE2147906A1
Application number: DE19712147906
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-10-01
Filing date: 1971-09-24
Publication date: 1972-04-06
Also published as: NL7113163A; FR2109852A5; RO58800A; BR7106504D0

Description

Patentanwälte

Dipl. Ing. C Wallach

Dipl. Ing. G. Koch

Dr. T. Haibach

8 München 2 24. SEP. 197t

Kaufing3rstr.E,Tcl.24C275

1)44 - Fk/Ne

Bruno VISCONTI
Mailand / Italien

Verfahren und Vorrichtung zur Verfestigung eines Fundament- i

Untergrundes

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfestigung eines Fundament-Untergrundes durch Imprägnieren mit einem Zementmörtel oder Wassermörtel oder ähnlichem.

Die Verfestigung eines Fundament- Untergrundes mit einem Zementmörtel oder Wassermörtel oder ähnlichem wird zur Zeit in der Hauptsache mit Hilfe zweier bekannter Verfahren durchgeführt :

Ein erstes Verfahren umfaßt den Schritt des Eintreibens eines Rohres in den Untergrund, das den.von einer speziell vorgesehenen Pumpe zugeführten Mörtel in den Untergrund injiziert.

Ein zweites Verfahren umfaßt das Einführen einer speziellen Schraubenschnecke in den Untergrund, wobei diese Schraubenschnecke den Untergrund aufrührt und wobei gleichzeitig in den so aufgerührten Untergrund der oben erwähnte Mörtel in-

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jiziert wird.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß diese zwei Verfahren die im folgenden aufgeführten Nachteile aufweisen:

Das erste Verfahren kann in der Praxis nicht zur Verfestigung von Untergrundschichten angewandt werden, die zwischen der Oberfläche und zwei bis vier Meter Tiefe liegen, die umgekehrt aber die Untergrund schicht en sind, deren Verfestigung von größtem Interesse ist. Das erste Verfahren kann deshalb für diese Untergrundschichten nicht angewandt werden, weil der Druck, der für die Ausdehnung der Diffusion entlang eines

erforderlich ist,

geeigneten WirkungsradiusYSin nach oben gerichtetes Rückströmen des Mörtels entlang der Außenwand des Einspritzrohres hervorruft, wobei der Mörtel als Ergebnis auf der Oberfläche des Untergrundes verspritzt wird anstatt den Untergrund zu durchdringen und durch diesen hindurchzudi ff undi eren»

Außerdem ergeben sich, selbst wenn eine größere Tiefe von über zwei bis vier Metern das Zurückströmen des Mörtels entlang der Außenwand des Einspritzrohres verhindert, bevorzugte Strömungskanäle für den Mörtel in dem Untergrund, die in vielen Fällen sowohl eine Verteilung des Mörtels auf der Oberfläche des Untergrundes als auch eine Ansammlung des Mörtels in bestimmten Bereichen unter Verlust der Homogenität ergeben. Weiterhin ergibt sich bei einem Untergrund mit einer Korngröße in der Größenordnung von 0.1 bis 1 mm selbst bei Verwendung des hierfür am meisten geeigneten Mörtels ein Grenzradius der Diffusion, der von jeder Vergrößerung des Zuführungsdruckes des Mörtels unabhängig ist.

Bei dem zweiten Verfahren erzeugt die Schneckenschraube weder beim Heraufziehen noch beim Absinken eine gute Mischung der Materialien, durch die der injizierte Mörtel strömen soll.

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Weiterhin ist dieses "Verfahren sehr zeitraubend, wodurch sich hohe Herstellungskosten ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der obengenannten Verfahren zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei eine diffuse und gleichmäßige Imprägnierung des Untergrundes mit Zementmörtel und ähnlichem für Schichten ermöglicht werden soll, die zwischen der Oberfläche des-Untergrundes und vier Meter Tiefe liegen. Dabei sollen das Verfahren und die Vorrichtung bei einem Untergrund angewandt λ werden können, der Korngrößen in der Größenordnung von 0,1 bis 1 mm aufweist wobei der Durchdringungsradius des Mörtels unabhängig von der Korngröße vergrößert werden soll. Weiterhin soll ein hoher Homogenitätsgrad zwischen dem Untergrund und dem Mörtel erzielt werden und die Arbeitszeiten und damit die Herstellungskosten sollen stark verringert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, das die gleichzeitigen Schritte des Eintreibens zumindestens eines Einspritzrohres mit einem Satz von sich radial zum Einspritzrohr und im wesentlichen senkrecht zu diesem erstreckenden Klingen am freien Ende in den Untergrund, des In-Schwingung-Versetzens dieses zumindestens | einen Einspritzrohres, des Drehens des Einspritzrohres und des Injizierenseines geeigneten Mörtels durch dieses Einspritzrohr umfaßt.

Entsprechend einem bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel umfaßt eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zumindest ein Einspritzrohr, mit dessen freiem Ende ein Satz von ä-ch im wesentlichen senkrecht zu diesem erstreckenden Klingen einstückig ausgebildet ist, eine Antriebsvorrichtung zur Drehung des Einspritzrohres um seine eigene

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Achse, einen Schwingungserzeuger zum In-Schwingung-Versetzen des Einspritzrohres und Vorrichtungen zum Injizieren eines geeigneten Mörtels durch das Einspritzrohr.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung zwei oder mehrere Einspritzrohre umfaßt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines bevorzugten Aus-

ftihrungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II nach Fig. 1,

'. Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III nach Fig· I.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt, die allgemein mit 10 bezeichnet ist, wobei der Aufbau dieser fe Vorrichtung einen bei 11 schematisch dargestellten Rüttelschwinger üblicher Art umfaßt, an dem ein Tragteil 12 befestigt ist, das zwei Einspritzrohre 13 aufweist, die in den Untergrund eingetrieben werden sollen. Die Einspritzrohre 13 erstrecken sich von dem Tragteil 12 senkrecht nach unten und sind in Lagerungen 14' drehbar gelagert. Die Einspritzrohre 13 können durch einen Motor 15 in Drehung versetzt werden, dessen Ausgangswelle 16(Fig. 2) ein Schneckenrad 17 aufweist, das mit zwei auf den jeweiligen Einspritzrohren 13 verkeilten Zahnrädern 18 kämmt.

Das freie Ende jedes Einspritzrohres 30 endet in einem Bohreinsatz 19, in dessen Nähe radial verlaufende Klingen 21 zum

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Aufrühren des Untergrundes vorgesehen sind. Die Oberkante jeder Klinge 21 weist keilförmige Zähne 22 auf, während die Unterkante Zähne 23 mit einem geschärften Ende aufweist. Zwischen den Klingen 21 weisen die Einspritzrohre 13 Öffnungen 24 für den Austritt des Zementmörtels auf.

Das obere Ende jedes Einspritzrohres IJ ist in einem festen Kopfstück 25 zur Verteilung des Zementmörtels abgedichtet und drehbar eingesetzt. Die Kopfstücke 25 sind durch entsprechende Schäuche 26 mit üblichen (nicht gezeigten) Vorrichtungen zur Zuführung des Zementmörtels verbunden.

Die Vorrichtung ist zusätzlich mit einer Aufhängevorrichtung am oberen Ende versehen, die allgemein mit 27 bezeichnet ist, mit deren Hilfe die Vorrichtung über ein Kabel 28 und mit Hilfe eines geeigneten üblichen Kranes in Arbeitsstellung augehängt werden kann.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Der Zementmörtel oder auch Wassermörtel wird durch die Einspritzrohre 13, die Schläuche 26 und die Verteilungskopfstücke 25 zugeführt und tritt durch die Öffnungen 24 aus. Gleichzeitig werden die Rohre 13 gedreht und der Rüttelschwinger 11 j wird betätigt, um die Einspritzrohre in den zu verfestigenden Untergrund einzutreiben.

Wenn die Einspritzrohre in den Untergrund unter gleichzeitiger Drehung der Einspritzrohre und der Klingen eingetrieben werden, erfolgt ein vollständiges Durchrühren und Mischen der Teile des bearbeiteten Untergrundes und zwar auf Grund der Klingenbewegung als Ergebnis der zwei Bewegungen, nämlich des Eintreibens der Klingen in den Untergrund in vertikaler Richtung als Ergebnis der Schwingungsbewegung des Rüttel-

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■ schwingers und der Drehung der Klingen.

Die Vorrichtung weist zwei Einspritzrohre auf, die in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden, um so eine Drehung der gesamten Vorrichtung als Einheit als Reaktion auf den Druck der Klingen in dem Untergrund zu verhindern.

Die Vorrichtung kann jedoch in gleicher Weise mit nur einem einzigen Einspritzrohr oder einer größeren Anzahl von Einspritzrohren ausgeführt werden, wobei in diesen Fällen geeignete Ausgleichsvorrichtungen zum Ausgleich des Drehungsbestrebens der gesamten Vorrichtung vorgesehen werden müssen, wobei dieser Ausgleich beispielsweise dadurch erreicht werden kann, daß die Vorrichtung während ihrer fast senkrechten Verschiebung entlang eines ausreichend steifen Führungselementes geführt wird, das derart befestigt ist, daß es der Drehung auf Grund der Reaktionskräfte entgegenwirkt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung können sich drehende Klingen an jedem Einspritzrohr in irgendeiner geeigneten Anzahl vorgesehen sein, wobei diese selbstverständlich so angeordnet sind, daß sie einander während der Drehung nicht behindern. Zusätzlich können sie eine äußere Form aufweisen, die zur Erzielung einer befriedigenden Durchdringung und zur weiteren Verbesserung der Durchmischung des Untergrundes am besten geeignet ist.

Die in den Zeichnungen gezeigten zahnförmigen Kanten der Klingen ergeben verglichen mit einer geradlinigen Kantejden Vorteil der Verbesserung der Durchmischung des Untergrundes, die wie oben beschrieben ein Ergebnis der Kombination der Bewegungen der Klingen ist, d.h. der fast vertikalen Bewegung und der kreisförmigen Bewegung der Klingen. Tatsächlich

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weisen die Klingenkanten eine längere Umfangslänge auf, so daß der Kontakt der Klingen mit dem Untergrund und die Durchmischungswirkung entsprechend verbessert werden.

Patentansprüche;

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Claims

13 444 - Fk/Ne

Patentansprüche

./Verfahren zur Verfestigung eines Fundament-Untergrundes, gekennzeichnet durch die gleichzeitigen Schritte des Eintreibens von zumindestens einem Einspritzrohr (IJ) mit einem am freien Ende vorgesehenen Satz von sich radial von dem Einspritzrohr (lj>) und im wesentlichen senkrecht hierzu erstreckenden Klingen (21), des In-Schwingung-Versetzens dieses zumindestens einen Einspritzrohres (13), des Drehens der Klingen (21) und des Einspritzens von geeignetem Mörtel durch das Einspritzrohr

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindestens ein Einspritzrohr (1;5), einem Satz von einstückig mit dem freien Ende des Einspritzrohres (ljj) ausgebildeten und sich im wesentlichen senkrecht hierzu erstreckenden Klingen (21), einer Antriebsvorrichtung (15j 17, l8) zur Drehung des Einspritzrohres (I3) um seine Längsachse, einem Rüttelschwinger (11) zum In-Schwingung-Versetzen des Einspritzrohres (I3) und Vorrichtungen (26, 25) zum Einspritzen eines geeigneten Mörtels durch das Einspritzrohr

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Einspritzrohre vorgesehen sind.

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