DE2401789B2

DE2401789B2 -

Info

Publication number: DE2401789B2
Application number: DE2401789A
Authority: DE
Inventors: Konstantin S. Gurkov; Aleksandr D. Kostylev; Vladimir D. Plavskich
Original assignee: INSTITUT GORNOGO DELA SIBIRSKOGO OTDELENIJA AKADEMII NAUK SSR NOWOSIBIRSK (SOWJETUNION)
Current assignee: INSTITUT GORNOGO DELA SIBIRSKOGO OTDELENIJA AKADEMII NAUK SSR NOWOSIBIRSK (SOWJETUNION)
Priority date: 1973-01-15
Filing date: 1974-01-15
Publication date: 1979-09-27
Also published as: IT1013892B; FR2214015A1; AT335921B; CA1013155A; ATA11974A; DE2401789A1; FR2214015B1; SE391362B; DE2401789C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer rohrförmigen Schale innerhalb eines Bohrlochs im Erdreich, bei dem in das Bohrloch über dessen gesamten Querschnitt eine erhärtende Formmasse eingepreßt wird, die in Richtung zu der Bohrlochwandung durch die Bewegung eines stabförmigen Verdichtungskörpers verdichtet wird, und auf eine Vorrichtung zum Herstellen einer rohrförmigen Schale aus einem erhärtenden Baustoff in einem Bohrloch im ■· Baugrund mit einem innerhalb des Bohrlochs bewegbaren stabförmigen Verdichtungskörper.

Ein Verfahren dieser Art ist durch die US-PS 26 24 095 bekannt geworden. Außerdem ist durch die AT-PS 1 8! 573 ein Verfahren zum Auskleiden von im

ι» Erdreich vorgebohrten Kanälen mit Beton bekannt geworden, bei dem nach Einbringen von Bewehrungsstählen durch den Kanal ein Schleuderbetongerät durchgezogen wird, welches das von übertage durch ein Rohr eingeführte Betongemisch unter Druck an die

ι "> Kanalinnenwand schleudert, wobei vermittels einer der Betonauftragsvorrichtung zugeordneten und nachgezogenen Scheibe aus Gummi od. dgl. die Innenflächen des Kanals geglättet werden und hinter dieser Scheibe befindliche nachgezogene Gummibälge nacheinander

?'■' mit Luft gefüllt werden, sich dadurch an die Innenwände des derart erzeugten Betonrohres pressen und so bis zur Erhärtung des Betons die Rohrform sichern.

Bei den Verfahren nach der AT-PS 1 81 573 und der US-PS 26 24 095 ist es erforderlich, zum Durchziehen

.· > des Verdichtungskörpers in das auszukleidende Bohrloch zunächst Seilstränge einzuführen, an denen der Verdichtungskörper durch das auszukleidende Bohrloch gezogen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

tu Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer rohrförmigen Schale aus einem erhärtenden Baustoff in einem Bohrloch im Erdreich anzugeben, die, ohne daß zuvor Zugvorrichtungen in das auszukleidende Bohrloch eingeführt werden müssen, eine sichere Verdichtung und einen selbsttätigen Vortrieb des Verdichtungskörpers gewährleisten.

Dies wird bei einem Verfahren zur Herstellung einer rohrförmigen Schale innerhalb eines Bohrlochs im Erdreich, bei dem in das Bohrloch über dessen gesamten

■»» Querschnitt eine erhärtende Formmasse eingepreßt wird, die in Richtung zu der Bohrlochwandung durch die Bewegung eines stabförmigen Verdichtungskörpers verdichtet wird, erfindungsgemäß dadurch erreicht daß als Verdichtungskörper eine durch einen eingebauten

ή Schlagmechanismus antreibbare, selbstbewegliche Vorrichtung verwendet wird.

Eine durch einen eingebauten Schlagmechanismus antreibbare selbstbewegliche Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE-AS 16 34 579 an sich bekannt.

·"·'> Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dient vorteilhaft eine Vorrichtung zum Herstellen einer rohrförmigen Schale aus einem erhärtenden Baustoff in einem Bohrloch im Baugrund mit einem innerhalb des Bohrlochs bewegbaren

■>'> stabförmigen Verdichtungskörper, die sich dadurch auszeichnet, daß am vorderen Ende des Gehäuses eines durch einen eingebauten Schlagmechanismus antreibbaren, selbstbeweglichen Verdichtungskörper ein System radial angeordneter Rippen vorgesehen ist.

w) Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglichen es, ohne die leicht verschmutzenden Seilzugvorrichtungen auszukommen, so daß auch die Vorbereitungsarbeiten, mit denen zunächst ein Zugseil durch das auszukleidende Bohrloch bis an den

!'·" Verdichtungskörper herangeführt und an diesen angeschlossen wird, völlig entfallen können.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in

den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Bohrloch im Längsschnitt während der > Herstellung einer Schale nach dem Verfahren gemäß der Erfindung und mit Hilfe der Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig.2 eine gemäß der Erfindung ausgeführte Vorrichtung, die im Vorderteil ihres Gehäuses radial ι ο angeordnete Rippen trägt,

Fig.3 einen Schnitt nach der Linie III-II1 in der Fig. 2,

Fig.4 eine weitere Ausführungsform derselben Vorrichtung, deren Vorderteil des Gehäuses mit einem ι ■> Ring ausgerüstet ist, der die radial angeordneten Rippen umfaßt, und deren hinteres Ende des Gehäuses eine Kammer und Kanäle für die Zufuhr eines feuchten Gasmediums zur Formmasse während ihrer Verdichtung aufweist, F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in F i g. 4,

F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-Vl in F i g. 4,

Fig.7 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung, in deren hinterem Ende des Gehäuses eine Einrichtung zur Lochung der Schale eingebracht ist,

Fig.8 einen Schnitt nach der Linie VlIl-VlII in der Fig.7,

Fig.9 noch eine weitere Ausführungsform eier Vorrichtung, deren Gehäuse sich aus längs geschlitzten Teilen zusammensetzt und so

F i g. 10 einen Schnitt nach der Linie X-X der F i g. 9.

Das Verfahren besteht darin, daß in ein fertiges Bohrloch 1 (Fig. 1, 3, 9) durch einen Gasstrom eine Formmasse 2 (Fig. 1, 2, 4, 7), welche Zementmörtel, Asbestzementmörtel oder ein anderer selbsterhärten- r> der Baumörtel sein kann, eingepreßt wird. Man füllt das Bohrloch praktisch über den gesamten Querschnitt mit der Formmasse auf. Eingepreßt werden kann die Formmasse vor dem Anfang der Herstellung der Schale oder während deren Herstellung. Im letzteren Fall wird -i» die Formmasse ununterbrochen durch einen Gegenslrom zum Vorrücken der als Verdichtungskörper 3 für die Formmasse bestimmten Vorrichtung (F i g. 1, 2,4, 7, 9) gefördert.

Die Formmasse 2 wird ins Bohrloch 1 über einen A^r> Schlauch 4 (Fig. 1) durch ein Injektionsgerät 5 eingepreßt, das mittels einer Rohrleitung 6 an eine Druckgasquelle (in der Zeichnung nicht abgebildet) angeschlossen ist. Die Beschickung des Injektionsgerätes 5 mit der Formmasse 2 erfolgt über ein Aufgabesilo V) 7.

Zur Verbesserung der Bedingungen, unter welchen sich das Erhärten der ausgeformten Schale vollzieht, kann eine zusätzliche Wassermenge mittels eines befeuchteten Gasmediums der Oberfläche der Schale ss zugeführt werden. Die Ausformung der Schale geschieht durch die Verbindung der Formmasse 2 in Radialrichtung während der Bewegung des Verdichtungskörpers 3 in dem Bohrloch.

Die Vorrichtung zum Herstellen der Schale 8 (F i g. 2, t>o 4,7,9) verfügt über ein stabförmiges Gehäuse 9 (F i g. 2, 4, 7, 9), dessen Vorderteil 10 kegelförmig zugespitzt ist (Fig.2, 4, 7). Es ist eine durch einen eingebauten Schlagmechanismus angetriebene, selbstbewegliche Vorrichtung. Der Schlagmechanismus ist nicht darge- b5 stellt. Vorn am Gehäuse 9 ist ein System radial angeordneter Rippen U (Fig.2, 3, 4, 5, 7, 9) befestigt. Diese dienen zur gleichmäßigen Verteilung der Formmasse 2 über den Querschnitt des Bohrlochs 1, was zu einer gleichmäßigen Dicke und Dichte der Schale 8 beiträgt

An dem vorderen Teil des Gehäuses 9 ist außerdem ein Ring 12 vorgesehen, der an den Rippen 11 befestigt ist und diese umgibt Der Durchmesser des Ringes 12 soll praktisch gleich dem Bohrlochdurchmesser sein. Der Ring 12 (Fig.4, 5, 9) bewirkt das Zentrieren der Vorrichtung in bezug auf die Achse des Bohrlochs 1 am Anfang des Betriebes der Vorrichtung, wo sie sich zum größten Teil außerhalb des Bohrlochs befindet. Das Zentrieren der Vorrichtung erfolgt dadurch, daß der Durchmesser des Ringes gleich dem Bohrlochdurchmesser ist Damit die Möglichkeit besteht, den Ring 12 an den Durchmesser des Bohrlochs 1 anzupassen, ist der Ring an-. Gehäuse 9 abnehmbar angebracht und wird zusammen mit einem Teil des Gehäuses und den Rippen 11 demontiert.

Um einem Bruch der Vorrichtung bei deren Einsatz in Krümmungen des Bohrlochs vorzubeugen, ist es zweckmäßig, den die Rippen 11 und den Ring 12 tragenden Gehäuseteil mit dem übrigen Teil des Gehäuses 9 mittels eines Kugelgelenks 13 (F i g. 4) zu verbinden.

Im Gehäuse 9 der Vorrichtung kann eine Einrichtung für die zusätzliche Befeuchtung der geformten Schale eingebracht sein. Diese Einrichtung besteht aus einer Kammer 14 sowie aus einem System von Kanälen, von welchen der Kanal 15 (Fig.4, 6) für die Zufuhr von befeuchtetem Gas zur Kammer 14 und der Kanal 16 für die Ableitung des verwendeten Gasmediums dienen. In den Wänden des Gehäuses 9, die die Kammer 14 begrenzen, sind Fenster 17 (Fig.4, 6) ausgebildet, über welche das befeuchtete Gasmedium Zutritt zu der geformten Schale 8 hat. Der Gaszuführungskanal 15 ist an eine Druckluftquelle angeschlossen.

In dem Hohlraum des hinteren Endes des Gehäuses 9 kann eine Einrichtung zur Lochung der geformten Schale in einem Arbeitsgang mit deren Herstellung vorgesehen sein.

Die Einrichtung hat einen Kraftzylinder 18 (Fig.7), dessen Raum durch die Wände des Gehäuses 9 gebildet ist. Im Kolben 19 (F i g. 7, 8) des Kraftzylinders 18 sind längs angeordnete Nuten 20 (F i g. 7) vorgesehen. Die Wände des Gehäuses 9, welche den Raum des Kraftzylinders ausbilden, weisen durchgehende Radialbohrungen auf, worin Bolzen 21 (F i g. 7,8) so eingesetzt sind, daß sie Längsverschiebungen vollführen können.

Die Anordnung der Bohrungen, in welche die Bolzen 21 eingeführt sind, ist so getroffen, daß sie mit der Anordnung der Nuten 20 des Kolbens 19 übereinstimmt. Die in der Bohrung befindlichen Bolzen 21 greifen mit einem Ende in die betreffenden Nuten 20. Bei der Bewegung des Kolbens 19 in die eine bzw. in die entgegengesetzte Richtung rutschen die Bolzen 21 in den jeweiligen geneigt angeordneten Nuten 20, wodurch die Bolzen 21 periodisch aus dem Gehäuse 9 der Vorrichtung austreten und dann wieder zurückgehen. Beim Austreten der Bolzen aus dem Gehäuse 9 dringen diese in den Körper der Schale 8 ein und lochen sie.

Der Arbeitshub des Kolbens 19 wird durch Druckerzeugung im Raum 22 (F i g. 7) des Kraftzylinders 18 und der RüChWärtshub des Kolbens durch eine Feder 23 veranlaßt.

Um Schalen verschiedener Dicke herzustellen, kann das Gehäuse 9 der Vorrichtung längsgeschlitzt ausgebildet sein.

Die einzelnen Teile 24,25 des (geschlitzten) Gehäuses 9 (F i g. 10) sind mit einer Spreizvorrichtung 26 (F i g. 9) versehen, die eine konische Stellschraube 27 und eine Mutter 28 aufweist.

Die Mutter 28 wird von Hand gedreht. Infolge der Berührung der geschützten Teile 24, 25 mit der konischen Stellschraube 27 führen diese gleichzeitig mit einer Längsbewegung auch eine Radialverschiebung aus, wodurch eine Änderung des Durchmessers des zur Formgebung dienenden Gehäuses und somit eine Änderung der Schalendicke erzielt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer rohrförmigen Schale innerhalb eines Bohrlochs im Erdreich, bei dem in das Bohrloch über dessen gesamten Querschnitt eine erhärtende Formmasse eingepreßt wird, die in Richtung zu der Bohrlochwandung durch die Bewegung eines stabförmigen Verdichtungskörpers verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Verdichtungskörper (3) eine durch einen eingebauten Schlagmechanismus antreibbare, selbstbewegliche Vorrichtung verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einpressen der Formmasse (2) in das Bohrloch (1) ununterbrochen und im Gegenstrom zum Vorrücken des Verdichtungskörpers (3) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formmasse (2) während der Verdichtung ein befeuchtetes Gasmedium unter Druck zugeleitet wird.

4. Vorrichtung zum Herstellen einer rohrförmigen Schale aus einem erhärtenden Baustoff in einem Bohrloch im Baugrund, mit einem innerhalb des Bohrlochs bewegbaren stabförmigen Verdichtungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende des Gehäuses (9) eines durch einen eingebauten Schlagmechanismus antreibbaren, selbstbeweglichen Verdichtungskörpers ein System radial angeordneter Rippen (11) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende des Gehäuses (9) ein auswechselbarer, die Rippen (11) umgebender Ring (12) angeordnet ist, dessen Außendurchmesser dem Durchmesser des Bohrlochs (1) gleich ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des hohlen Gehäuses (9) eine Kammer (14), deren Gaszuführungskanal (15) und deren Gasabführungskanal (16) vorgesehen sind, wobei die Kammer (14) in den Wänden des Gehäuses (9) angeordnete, das befeuchtete Gasmedium zu der geformten Schale (8) hindurchlassende Fenster(17) enthält.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum des Gehäuses (9) ein Kraftzylinder (18) angeordnet ist, dessen Kolben (19) mindestens eine geneigte Längsnut (20) aufweist, in welche ein im Gehäuse (9) radial beweglich geführter, die Wand des Gehäuses (9) durchdringender Bolzen (21) mit seinem hinteren Ende eingreift.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) längsgeschlitzt ausgebildet ist und die beiden Teile (24, 25) des Gehäuses (9) mittels einer Spreizvorrichtung (26) mit einer konischen Stellschraube (27) in zwei zueinander entgegengesetzten radialen Richtungen zwangsläufig bewegbar sind.