DE2625665A1

DE2625665A1 - Vorrichtung zur verfestigung von baugrund durch ueber ein bohrloch eingebrachte abdichtungsfluessigkeit

Info

Publication number: DE2625665A1
Application number: DE19762625665
Authority: DE
Inventors: Georges Lemaitre
Original assignee: Frankignoul Pieux Armes; Compagnie Internationale des Pieux Armes Frankignoui SA
Current assignee: Frankignoul Pieux Armes; Compagnie Internationale des Pieux Armes Frankignoui SA
Priority date: 1975-06-12
Filing date: 1976-06-08
Publication date: 1976-12-30
Also published as: ZA763062B; LU75154A1; AU1428076A; AR209491A1; AU499254B2; CH606638A5; FR2314306A1; GB1537386A; FR2314306B1; CA1048927A; BE830167A; YU144376A; BR7603783A; ES449188A1

Description

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D-8023 München-Pullach, Wienrr S!' '. Tel (08ⁱn 7 "3 30 7' Tele- 521>147 bros d Cables .Patentibus·· München

Ihr Zeichen: Tag: ⁸· ^J"nl 1976

Your ref.: Date: 2755 ~ 1/Pz

COMPAGNIE INTERNATIONALE DES PIEUX ARMES FRANKIGNOUL, 196, Rue ßrltry, 4020 Liege, Eelgien

Vorrichtung zur Verfestigung von Baugrund durch über ein Bohrloch eingebrachte Abdichtungsflüssigkeit.

Im Bauwesen stellt sich oft das Problem der Stabilität des Bodens, auf welchem ein Bauwerk errichtet werden soll, und insbesondere das Problem der Bodenverfestigung in bestimmten unterirdischen, mit Spalten durchsetzten Zonen. Die Verstärkung dieser Zonen wird dadurch erzielt, daß man in dem Boden bis zu der genannten Zone ein oder mehrere Bohrlöcher niederbringt und in die genannte Zone eine erhärtende Flüssigkeit einspritzt. Jedoch muß diese flüssigkeit unter Druck eingespritzt werden, so daß sie in die mit dem unteren Bereich der Bohrung in Verbindung stehenden Spalten eindringen kann und letztere insgesamt ausfüllt. Für diese Druckeinspritzung ist es notwendig, im Bohrloch in einer bestimmten Höhe, und zwar über der gespaltenen Zone

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ι der

einen Verschluß vorzusehen,/in Längsrichtung durch die unter

^; Druck stehende Abdichtflüssigkeit durchsetzt ist und den Aufstieg dieser Flüssigkeit bis zur Bodenoberfläche verhindert, wobei wie an sich bekannt, diese Flüssigkeit sich in den Spalten verbreiten soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verfestigung von Baugrund durch über ein Bohrloch eingebrachte Abdichtflüssigkeit zu schaffen, Vielehe eine zuverlässige Abdichtung der zu verfestigenden Zone mit einfachen Mitteln erreicht und eine sehr große Zuverlässigkeit und Robustheit aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im wesentlichen durch eine von Übertrager betätigbare Verschlußeinrichtung gelöst, welche den in der zu verdichtenden Zone befindlichen Bohrlochteil abdichtet· Vorzugsweise kann nach der Erfindung die Verschlußeinrichtung am Ende eines Haupteinspritzrohres angeordnet sein und ein durch Krafteinwirkung axial verschiebbaren Teil aufweisen, durch dessen Verschiebung Dichtungspackuhgen gegen die Bohrlochwand abgedichtet werden.

Ferner ist es vorteilhaft, die erfindungsgemäße Verschlußeinrichtung in der Weise auszubilden, daß sie ein geradliniges Rohrleitungsstück, in welchem die einzuspritzende Flüssigkeit durchfließt, eine vorzugsweise ringförmige, einfach wirkende

Spannvorrichtung, deren verschiebbares Teil längs der äusseren Wandung des Rohrstückes in axialer Richtung verschiebbar ist, sowie wenigstens eine ringförmige, in Querrichtung verformbare Dichtung oder Packung aufweist, die längs der äußerer. Wandung des Rohrstückes zvischen dem verschiebbaren Teil und einem feststehenden, mit dem genannten Rohrstück festverbundenen Anschlag koaxial angeordnet ist.

Die Spannvorrichtung \^rird vorzursweise über ein Druckmedium be-

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trieben und steht über eine getrennte Leitung mit einer an der Oberfläche angeordneten Druckquelle in Verbindung, wobei diese Druckquelle beliebig hydraulisch oder pneumatisch sein kann.

i Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, in welcher anhand der beigefügten Zeichnungen ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel der Erfin- ; dung erläutert wird.

; In den Zeichnungen zeigen:

¹ Fig. 1 den Einsatz einer erfindungsgemäßen Verschlußvorrichi tung innerhalb eines Bohrloches während der Einspritz- '. phase einer härtenden Abdichtflüssigkeit in eine gespaltete unterirdische Zone;

Fig. 2 eine Darstellung im Schnitt der eigentlichen Verschlußvorrichtung mit größerem Maßstab, wobei die' ^: Spannvorrichtung nicht betätigt ist; und

Fig. 3 dieselbe Verschlußvorrichtung, wenn das Druckmedium zur Betätigung der Spannvorrichtung die Kammer dieser Vorrichtung beaufschlagt.

Die beigefügten Zeichnungen zeigen eine Verschlußvorrichtung 'für Einspritzanlagenbohrlöcher, die am Ende eines starren oder biegsamen Haupteinspritzrohres 12 befestigt ist, durch welches das härtende Abdichtungsmedium 13 in den unteren Bereich eines Bohrloches I¹I eingespritzt wird. Die Verschlußvorrichtung 11 umfaßt an ihrem oberen Ende ein mit Gewinde versehenes Teil 15 zum •Anschluß an das Rohr 12 in der Weise, daß die Verschlußvorrich-Itung 11 an sich das Endmundstück des Hauptrohres 12 darstellt. Die Verschlußvorrichtung 11 besteht im wesentlichen aus einem geradlinigen Rohrleitungsstück 16, welches eine Verlängerung des Hauptrohres 12 bildet und in welchem die härtende Flüssigkeit

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fließen kann, aus einer ringförmigen Spannvorrichtung 17, sowie aus drei ringförmigen Dichtungen oder Packungen 18, 19 und 20.
Die Spannvorrichtung 17 ist einfach wirkend und ihr verschiebbares Teil 21 ist bei dieser Ausführungsart längs der Außenwandung 22 des Rohrstückes 16 in axialer Richtung verschiebbar,
während der Kolben 23 der Spannvorrichtung durch einen ringförmigen Anschlag 24 des Rohrstückes, der mit einer inneren Schulter 25 des Kolbens 23 zusammenwirkt, im Bezug auf dieses Rohrstück fest angeordnet ist. Das verschiebbare Teil 21 ist unterhalb der Kammer 26 durch eine Art von Buchse verlängert, die die Verschiebung entlang der Außenwandung 22 führt und erleichtert. Zwei gleitende Dichtungen 27 und 28 sind zwischen dem verschiebbaren Teil 21 und dem Rohrstück l6 vorgesehen, während eine
weitere Dichtung 29 zwischen dem verschiebbaren Teil 21 und dem Kolben 23 eine sichere Abdichtung herstellt. Der Kolben 23 ist
in Längsrichtung durch eine Leitung 30 durchsetzt, die die Verbindung zwischen der Kammer 26 und einem zweiten Rohr 21, das
auf der Bodenoberfläche an eine Druckquelle 32 angeschlossen
ist, herstellt. Die drei ringförmigen Packer l8, 19 und 20 sind längs der Innenwandung 22 des Rohrstückes ±6 zwischen dem verschiebbaren Teil 21 und einem festen, am unteren Bereich des
Rohrstückes l6 geschraubten Anschlag 33 koaxial angeordnet. Diese Packer, die in der in Figur 3 dargestellten Weise verformt werden können, sind durch Zwischenscheiben 34 und 35 voneinander
getrennt. Wie es aus der Zeichnung besonders ersichtlich ist,
sind die verschiedenen Beetandteile der Verschlußvorrichtung 11 so abgemessen und ausgebildet, daß in Ruhestellung die allgemeine Form der Verschlußvorrichtung im wesentlichen zylinderförmig ist - (das verschiebbare Teil 21, die Packer l8, 19 und 20 in Ruhe
stellung, sowie die Scheiben 34 und 35 besitzen insbesondere
denselben Durchmesser) - und daß die Vorrichtung in das Bohrloch 14 ohne Schwierigkeit eingeführt werden kann. Die Packer l8, 19 und 20 bestehen aus einem einheitlichen, vorzugsweise elastisch verformbaren,ζum Beispiel gummiartigen Dichtungsmaterial.

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Aus der vorangehenden Beschreibung kann man die Arbeitsweise der Verschlußvorrichtung leicht entnehmen.

Die Verschlußvorrichtung 11 ist am Ende des Hauptrohres 12 befestigt, während die Druckquelle 32 über das Rohr 31 mit der Winde 17 in Verbindung steht. Die Verschlußvorrichtung 11 wird dann in das Bohrloch 14 eingeführt und bis einer Höhe, die ein wenig oberhalb der mit Spalten durchsetzten Zone liegt, abgesenkt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Medium zur Betätigung der Spannvorrichtung 17 in die Kammer 26 eingeleitet und die Verschlußvorrichtung 11 nimmt die in Figur 3 dargestellte Form an. Die Widerstandsfähigkeit der Packer 18, 19 und 20 und der Betfitigungsdruck der Spannvorrichtung 17 sind so gewählt, daß eine einwandfreie Abdichtung zwischen der Verschlußvorrichtung 11 und der Wandung des Bohrloches 14 erreicht wird. Die härtende Ab-I dichtungsflüssigkeit 13 wird dann durch das Rohr 12 und das Rohr- !stück 16 hindurch in die gespaltene Zone mit Druck eingespritzt. Am Ende dieses Vorganges wird die Spannvorrichtung 17 entlastet ;und die Verschlußvorrichtung 11 nimmt ihre ursprüngliche Form wieder an. Danach wird die Vorrichtung aus dem Bohrloch 1*1 entfernt. Wie insbesondere die Figur 3 zeigt, wird durch die Anordnung von mehreren durch Zwischenscheiben voneinander getrennten j Packern bzw. Dichtungspackungen zwischen der Spannvorrichtung 17 und dem Anschlag 33 eine bestimmte Verteilung der Kontaktbereiche zwischen der Verschlußvorrichtung und der inneren 'Wandung des Bohrloches 14 erzielt, so daß das Anhaften und der Widerstand der Verschlußvorrichtung, die dem Druck der einge- ;spritzten Flüssigkeit ausgesetzt ist, erhöht werden.

,Sämtliche in der Beschreibung genannten und in den Zeichnungen

dargestellten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Vorrichtung zur Verfestigung von Baugrund durch über ein Bohrloch eingebrachte Abdichtungsflüssigkeit, gekennzeichnet durch eine von übertage her betiitigbare Verschlußeinrichtung (11), welche den/der zu verdichtenden Zone befindlichen Rohrlochteil abdichtet.

2, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußeinrichtung (11) am Ende eines Haupteinspritzrohres (12) angeordnet ist und ein durch Krafteinwirkung axial verschiebbares Teil (21) aufweist, durch dessen Verschiebung Dichtungspackungen (18, 19, 20) gegen die Bohrlochwandung gedrückt werden.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein geradliniges Rohrstück (16), in welchem das einzuspritzende Medium fließt, eine ringförmige, einfach wirkende Spannvorrichtung (17), deren bewegliches Teil (21) längs der Außenwandung (22) des genannten Rohrstückes (16) in axialer Richtung verschiebbar ist, sowie mindestens eine ringförmige, in Querrichtung verformbare Dichtung bzw. Dichtungspackung (lP, 19 oder 20) aufweist, welche längs der Außenwandung (22) des Rohrstückes (16) zwischen dem verschiebbaren Teil (21) und einem feststehenden, mit dem Rohrstück fest verbundenen Anschlag (24) koaxial angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daP die Dichtung bzw. Dichtungspackung (lB, 19 oder 20) elastisch verformbar' ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die.Spannvorrichtung (17) einen verschiebbaren Körper (21) und einen festen, mit dem Rohrstück (16) festverbundenen Kolben (23) aufweist.

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6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere im wesentlichen gleiche Dichtungen bzw. Dichtungspackungen (18, 19,20) aufweist, die zwischen dem verschiebbaren Teil (21) und dem feststehenden Anschlag (2*0 angeordnet und durch Zwischenscheiben (3^, 35) voneinander getrennt sind.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare Teil (21), die genannten Dichtungen bzw. Dichtungspackungen (lB, 19, 20) in der Ruhestellung, sowie die Zwischenscheiben (3^> 35) im wesentlichen den gleichen Durchmesser haben.

8t Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden An-

• Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung bzw. Dichtungspackung (18, 19» 20) aus einem einheitlichen Dichtungsmaterial, zum Beispiel aus Gummi, besteht.

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