DE2508646C3 - Aufweitbarer, verlorener Bohrlochverschlußstopfen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen aufweitbaren verlorenen Bohrlochverschlußstopfen mit Rückschlagventil für Injektionsbohrlöcher.

Beim Injizieren von Flüssigkeiten o. ä. in Bohrlöcher ist es erforderlich, daß ein dichter Abschluß des Bohrloches vorgenommen wird.

Es ist bekannt, Injektionsarbeiten mit Hilfe von Injektionssonden vorzunehmen, die mit einem aufweitbaren Bohrlochverschluß ausgerüstet sind, der auf mechanischem Wege aufgeweitet wird oder hydraulisch mit Hilfe des einzupressenden Injektionsgutes. Dieser unmittelbar an der Injektionssonde angebrachte Bohrlochverschluß bleibt nach Beendigung des Verpreßvorganges nicht im Bohrloch, sondern er wird entfernt und an seiner Stelle werden Holzkeile zur Abdichtung in das Bohrloch eingetrieben. Insbesondere bei aufwärts geneigten Bohrlöchern hat dieses Verfahren zur Folge, daß ein Teil des eingepreßten Injektionsgutes wieder aus dem Bohrloch herausläuft. In jüngerer Zeit wird aufschäumbares Injektionsgut verwendet Der Blähdruck verpreßt dieses Injektionsgut selbsttätig, hat aber andererseits häufig zur Folge, daß die eingeschlagenen Holzkeile herausgedrückt werden, was zu Unfällen führen kann.

Es sind auch bereits Bohrlochverschlüsse bekannt, die ein Rückschlagventil enthalten und für Einpreßzwecke verwendet werden. Diese Bohriochverschiüsse werden zu ihrer Befestigung in das Bohrloch eingeklebt. Es ist also ein zusätzlicher Arbeitsvorgang erforderlich.

Die Erfindung hat die Aufgabe, einen aufweitbaren, verlorenen Bohrlochverschlußstopfen mit Rückschlagventil zu zeigen, der keinen zusätzlichen Arbeitsgang erfordert und der einfach ausgebildet ist, leicht eingebracht werden kann und einen sicheren Verschluß des Bohrlochs gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem aufweitbaren verlorenen Bohrlochverschlußstopfen am vorderen Ende eines flexiblen, dünnwandigen, eine aufweitbare Injektionssonde aufnehmenden Rohrstückes ein flexibler konischer Verspannwulst angebracht ist, in dem ein mit in Rückfließrichtung sperrbarer Durchflußöffnung und mit kleinerer Auslaß- als Einlaßöffnung ausgerüstetes, nicht flexibles, konisches Gleitstück geführt ist, und Verspannwulst und Gleitstück mit nur in Rückfließrichtung gegeneinander wirksamen Arretierelementen versehen sind. Beim Einsatz des erfindungsgemäßen aufweitbaren verlorenen Bohrlochverschlußstopfens, der mit einer aufweitbaren Bohrlochsonde in das Bohrloch eingebracht und zunächst von dieser gehalten wird und sich während des Einpreßvorganges selbsttätig gegen die Bohrlochwandung verspannt, wird auch nach Beendigung des Verpreßvorganges ein sicherer Verschluß des Bohrlochs gewährleistet, so daß die Injektionssonde ohne Injektionsgutveriust aus dem Bohrloch entfernt werden kann. Weiterhin ist bei dem erfindungsgemäßen, vergleichsweise einfachen aufweitbaren Bohrlochverschlußstopfen eine sicherere und zuverlässigere Verankerung im Bohrloch gewährleistet, als sie mit Holzkeilen erreicht werden kann.

Vorzugsweise ist das konische Gleitstück an der größeren Einlaßöffnung mit Ventilklappe bzw. -kugel, einer Kammer und einer kleineren Auslaßöffnung versehen. Dadurch, daß die Einlaßöffnung kleiner gehalten ist, baut sich in der Kammer ein Druck auf, der ein selbsttätiges Verspannen des Bohrlochverschlußstopfens bewirkt.

Das konische Gleitstück kann auch an seiner Auslaßöffnung mit einer Ventilklappe versehen sein. In diesem Falle können im Bereich der Auslaßöffnung angeordnete Zusatzöffnungen vorgesehen und mit Ventilklappen ausgerüstet sein, die es erlauben, nach dem Verspannen des Bohrlochverschlußstopfens einen stärkeren Injektionsgutdurchfluö zu erzielen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform können als Arretierelemente an Verspannwulst und Gleitstück sägezahnartige Oberflächenprofilierungen vorgesehen sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Beispiel näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in einem Querschnitt ein Bohrloch mit einem erfindungsgemäßen aufweitbaren Bohrlochverschluß;

F i g. 2 eine andere Ausbildung des Gleitstückes des Gegenstandes der F i g. 1.

In den Figuren ist mit 1 ein Bohrloch bezeichnet, daß in ein Gebirge 2 eingebracht ist, In das Bohrloch 1 ist eine aufweitbare Injektionssonde 3 eingebracht, die aus einem Blähkörper 30 besteht, der eine Kammer 31 umschließt, welche in eine Auslaßöffnung 32 mündet Die Injektionssonde 3 legt sich mit dem Blähkörper 30, wenn in Fließrichtung 5 Injektionsgut in das Bohrloch 1 eingepreßt wird, dichtend gegen die Bohrlochwandung und das Rohrstück 40 an.

Um den Blähkörper 30 der Injektionssonde 3 herum ist ein Rohrstück 4ö eines aufweitbaren Bohriochverschlusses 4 angeordnet. Dieses Rohrstück 40 geht in einen konischen Verspannwulst 41 über, in dem ein

konisches Gleitstück 42 geführt ist. Das Gleitstück 42 weist eine Kammer 43 auf, die zur Injektionssonde 3 hin eine Einlaßöffnung 44 und zum Bohrlochtiefsien hin eine Ausgangsöffnung 45 hat. Die Einlaßöffnung 44 ist im Beispiel mit einer Ventilklappe 46 ve schlössen.

Anstelle der Ventilklappe 46 an ier Einlaßöffnung 44 kann auch eine Ventilklappe 49, wie in F i g. 2 angedeutet ist, an der Auslaßöffnung 45 angeordnet sein. In diesem Falle können ferner im Bertich der Auslaßöffnur.g 45 Zusatzöffnungen 47 angeordnet sein, die über V entilklappen 48 verschließbar sind.

Der konische Verspannwulst 41 ist im Beispiel mit einer sägezahnartigen Oberflächenprofilierung 410 und das konische Gleitstück 42 mit einer sägezahnartigen Oberflächenprofilierung 420 versehen, die ein Gleiten entgegen der FüeQrichtung 5 verhindern.

Der erfindungsgemäße aufweitbare Bohrlochverbchlußstopfen 4 wird in der im Beispiel abgebildeten Ausführungsform zunächst mit der Injt'xtionssonde 3 in das Bohrloch I eingeführt.

Der sich beim Einpressen des Injektionsgutes ausdehnende Blähkörper 30 der Injektionss.onde 3 verspannt das Rohrstück 40 des Bohrlochverschlusses, 4 gegen die Wandung des Bohrloches 1. Das; in die Kammer 43 durch die größere Einlaßöffnung 44 einfließende Injektionsgut baut in der Kammer 43, da nur ein Teil davon aus der kleineren Auslaßöffnung 45 ausfließen kann, einen Staudruck auf, der das konische Gleitstück 42 in den konischen Verspannwulst 41 hineinpreß!. Hierdurch wird der konische Verspannwulst 41 fest gegen die Wandung des Bohrloches 1 verspannt. Infolge der als Sperre wirkenden säigezahn artigen Oberflächenprofilierung 410,420 der Verspannwulst 41 und des Gleitstückes 42 bleibt das Gleitstück 42 auch nach Beendigung des Einpreßvorganges und bei nachlassendem Druck verspannt. Die Ventilklappen 46 bzw. 49 und 48 verhindern, daß Injektionsgut aus dem Bohrloch J austreten kann, nachdem die Injektionssonde 3 gelöst und aus dem Bohrloch 1 entfernt worden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Aufweitbarer, verlorener Bohrlochverschlußstopfen mit Rückschlagventil für Injektionsbohrlöeher, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Ende eines flexiblen, dünnwandigen, eine aufweitbare Injektionssonde (3) aufnehmenden Rohrstückes (40) ein flexibler konischer Verspannwulst (41) angebracht ist, in dem ein mit in <o Rückfließrichtung sperrbarer (46) Durchflußöffnung (44, 45) und mit einer kleineren Auslaß- (45) als Einlaßöffnung (44) ausgerüstetes, nicht flexibles, konisches Gleitstück (42) geführt ist, und Verspannwulst (41) und Gleitstück (42) mit nur in Rückfließrichtung (5) gegeneinander wirksamen Arretierelementen (410,420) versehen sind.

2. Bohrloch verschlußstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das konische Gleitstück (42) an der größeren Einlaßöffnung (44) eine Ventilklappe bzw. -kugel (46) zu einer Kammer (43) aufweist.

3. Bohrlochverschlußstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (45) des konischen Gleitstückes (42) mit einer Ventilklappe (49) versehen ist

4. Bohrlochverschlußstopfen nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das konische Gleitstück (42) mit nahe der Auslaßöffnung (46) angeordneten Zusatzöffnungen (47) mit Ventilklappen (48) ausgerüstet ist.

5. Bohrloch verschlußstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Verspannwulst (41) und Gleitstück (42) mit sägezahnartigen Oberfiächenprofilierungen (410, 420) als Arretierungselemente versehen sind.