DE2158764C3 - Verfahren zum Herstellen unterirdischer Säulen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von unterirdischen Säulen, bei dem ein Erdbohrer bis auf Säulenfußtiefe in das Erdreich vorgetrieben und anschließend unter Drehung zurückgezogen wird, wobei während des Zurückziehens ein Erdverfestigungsmittels in flüssiger Konsistenz durch die hohle Bohrwelle und über radial in der Bohrwellen-Wandung angeordnete düsenartig ausgebildete öffnungen in das Erdreich injiziert wird.

Verfahren dieser Art sind aus der DE-PS 6 93 642 und der US-PS 30 23 585 bekannt Gemäß der US-PS ist die Bohrwelle zusätzlich mit Mischwerkzeugen zum Zerstören der Bodenstruktur ausgerüstet, wodurch die Anwendung des Verfahrens aufgrund der mechanischen Beanspruchungsgrenzen der Mischwerkzeuge auf leichtere Böden beschränkt ist Die Bohrwellen gemäß der DE-PS besitzen demgegenüber keine Mischwerkzeuge. Hier wird der Boden in einem ersten Verfahrensschritt durch Einleiten von Preßluft oder Dampf vorbereitet, vermittels dem das Porenwasser aus dem Erdreich im Bereich der herzustellenden Säule entfernt wird. In einem zweiten Verfahrensschritt wird dann das Erdverfestigungsmittel über die düsenartig ausgebildeten öffnungen in das Erdreich injiziert. Dabei kommt es darauf an, vermittels der Düsenöffnungen das Verfestigungsmittel in feinst verteiltem Zustand in das Erdreich einzubringen, um eine stärkere und vor allem gleichmäßigere Durchtränkung des Erdreiches im Bereich der herzustellenden Säule zu erreichen. Dies Verfahren hat sich jedoch in der Praxis nicht durchsetzen können, da der konstruktive Aufwand zum getrennten Einbringen von Dampf und Verfestigungsmittel zu hoch ist. Zudem bedingt die erforderliche feine Sprühverteilung zu kleine Düsenöffnungen, die sich leicht beim Bohren mit Erdreich zusetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein in der Praxis bei unterschiedlichsten Bodenverhältnissen einsetzbares, einfaches Verfahren zum Herstellen von unterirdischen Säulen zu schaffen, das keinen hohen mechanisch-konstruktiven Aufwand erfordert.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Erdverfestigungsmittel über einige wenige öffnungen am Kopfende der Bohrwelle im scharfen Strahl mit hoher Energie entsprechend einem Druck in der Bohrwelle bis zu 350 at in das Erdreich eingeschossen wird und sich unter Zerstörung der betroffenen Bodenstruktur mit dem Erdreich mischt.

Bei diesem Verfahren dienen die düsenartig ausgebildeten öffnungen zum Erzeugen von scharf gebündelten Strahlen, die eine hohe Energie besitzen. Es genügen

ίο z. B. zwei Düsenöffnungen am Ende der Bohrwelle. Beim Zurückziehen der Bohrwelle aus dem Erdreich zerstört das Verfestigungsmittel selbst aufgrund seiner hohen Strahlenenergie die Bodenstruktur im Bereich der herzustellenden Säule, wodurch zugleich eine

is äußerst gleichmäßige Vermischung von Erdreich und Verfestigungsmittel erzielt wird.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigen
F i g. 1 bis 5 einzelne Verfahrensstadien bei der Herstellung einer unterirdischen Säule.

Aus F i g. 1 ist die Vorrichtung 2 zur Durchführung des Verfahrens erkennbar. Die Vorrichtung steht auf der Oberfläche 1 des Erdbodens. Der wesentliche Teil der Vorrichtung ist die Bohrwelle 3, die vermittels des Motors 5 rotierend angetrieben wird, wobei gleichzeitig in axialer Richtung der Bohrwelle 3 ein Vorschub stattfindet Die Bohrwelle 3 ist hohl und besitzt an ihrem oberen Ende eine Anschlußleitung 4, über die das VerfestigungFmittel unter einem hohen Druck bis zu 350 at in die Bohrwelle 3 eingeleitet werden kann. Am Kopfende der Bohrwelle 3 befinden sich einige wenige

düsenartig ausgebildete öffnungen zum Einschießen des Verfestigungsmittels in das Erdreich.

Zunächst wird die Bohrwelle 3 bis auf die gewünschte Säulenfußtiefe in das Erdreich vorgetrieben (vgl. F i g. 2). wodurch das Bohrloch 6 entsteht Bei der Herstellung des Bohrloches 6 wird das Erdverfestigungsmittel noch nicht über die hohle Bohrwelle 3 zugefühit Erst beim Beginn des Zurückziehens der Bohrwelle 3 (vgl. F i g. 3) wird das Erdverfestigungsmittel unter hohem Druck über die hohle Bohrwelle 3 und über die am Kopfende der Bohrwelle 3 angeordneten Düsenöffnungen mit hoher Strahlenenergie in das Erdreich eingeschossen, wodurch die Bodenstruktur im Bereich der herzustellenden Säule 7 zerstört und das Erdreich gleichmäßig mit dem Verfestigungsmittel vermischt wird.

Unter ständigem rotierendem Drehen der Bohrwelle 3 wird diese weiter zurückgezogen (vgl. F i g. 4), wobei laufend weiteres Erdverfestigungsmittel über die Bohrwelle 3 zugeführt wird, so daß die herzustellende Säule 7, ausgehend vom Säulenfuß, nach oben aufgebaut wird. F i g. 5 zeigt die fertiggestellte unterirdische Säule 7 bei vollständig zurückgezogener Bohrwelle 3.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zum Herstellen unterirdischer Wände benutzt werden, indem unmittelbar neben der fertiggestellten Säule 7 eine weitere Bohrung eingebracht und eine Säule 7 mit teilweiser Überdeckung der ersten Säule 7 hergestellt wird.

Als Erdverfestigungsmittel eignen sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren unter anderem Wasserglas mit Natriumsilikat oder ein Polymer mit Akrylamiden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen von unterirdischen Säulen, bei dem ein Erdbohrer bis auf Säulenfußtiefe in das Erdreich vorgetrieben und anschließend unter Drehung zurückgezogen wird, wobei während des Zurückziehens ein Erdverfestigungsmittel in flüssiger Konsistenz durch die hohle Bohrwelle und über radial in der Bohrwellen-Wandung angeordnete düsenartig ausgebildete öffnungen in das Erdreich injiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Erdverfestigungsmittel Ober einige wenige öffnungen am Kopfende der Bohrwelle im scharfen Strahl mit hoher Energie entsprechend einem Druck in der Bohrwelle bis zu 350 at in das Erdreich eingeschossen wird und sich unter Zerstörung der betroffenen Bodenstruktur mit dem Erdreich mischt