DE2850329A1

DE2850329A1 - Verfahren zum fuellen oder teilweisen fuellen eines loches im boden

Info

Publication number: DE2850329A1
Application number: DE19782850329
Authority: DE
Inventors: James Milne
Original assignee: Balfour Beatty Ltd
Current assignee: Balfour Beatty Group Ltd
Priority date: 1977-11-21
Filing date: 1978-11-20
Publication date: 1979-05-23
Also published as: AU4177378A; AU524791B2; FR2414585A1; BE872124A; IT1157712B; CA1122021A; GB1602859A; YU274678A; YU42938B; FR2414585B1; IT7851962A0

Description

78 035 KU/u . 18. NOV. 137ft

Balfour Beatty Limited, 7 Mayday Road, Thornton Heath, Surrey, CR4 7XA, EngTancT

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung 48344/77 vom 21. November 1977 beansprucht.

Verfahren zum Füllen oder teilweisen Füllen eines Loches im Boden

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Füllen oder teilweisen Füllen eines Loches im Boden.

Insbesondere ist die Erfindung anwendbar bei Löchern in Fahrbahnen, Flughafen-Rollbahnen, Rennstrecken, Wegen und anderen Bodenflächen, die teilweise oder ganz aus Beton bestehen; sie ist aber auch anwendbar bei Löchern, die während des Errichtens eines Gebäudes oder eines anderen aufrechtstehenden Aufbaus zu Gründungszwecken gebildet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Füllen oder teilweisen Füllen eines Loches im Boden zu schaffen, welches in wesentlich kürzerer Zeit als Verfahren der bisher bekannten Art ausgeführt werden kann, das ferner hinsichtlich des Materialverbrauchs wirtschaftlicher ist als bekannte Verfahren und daher wesentlich billiger ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß das Loch mit einer Vielzahl von Einzel körpern aus Beton oder

909821/0741

anderem Wateri-al im hergestel 1 ten Zustand und/oder aus Felsen, Granit oder einem anderen Material im natürlichen Zustand teilweise gefüllt wird, daß im wesentlichen die Zwischenräume zwischen diesen Einzelkörpern gefüllt werden, daß ganz oder teilweise der übrige -Raum im Loch mit einem härtbaren JGemisch airs kaTthärtendem synthetischem Harz in flüssigem oder halbflüssigem Zustand und aus einem Füllmittel gefüllt wird und daß dem härtbaren Semisch die Möglichkeit gegeben wird, aus-.zuhärten und sich fest mit den Oberflächen der Einzelkörper zu verbinden.

Vor dem Einbringen des härtbaren Gemisches werden vorzugsweise die Zwischenräume zwischen den Einzel körpern teilweise mit einem groben Zuschlagstoff oder einer anderen Vielzahl von separaten kleinen Körpern gefüllt, wobei dann das härtbare Gemisch eingebracht wird, um im wesentlichen die übrigen Räume in den Zwischenräumen zu füllen lind den übrigen Raum im Loch ganz oder teilweise zu füllen.

Da das Loch mit Einzel körpern oder mit einzelnen Körpern und grobem Zuschlagstoff teilweise gefüllt wird, ist die Menge von härtbarem Gemisch, die erforderlich ist, um diese Zwischenräume zu füllen und den übrigen Raum im Loch teilweise oder ganz zu füllen, wesentlich geringer als die Menge von Beton im plastischen Zustand, die sonst zur Füllung des Lochs erforderlich wäre; die Materialeinsparung kann daher beträchtlich sein. Außerdem wird durch das härtbare Gemisch aus kalthärtendem synthetischem Harzund Füllstoff im Gegensatz zu herkömmlichem Beton eine sehr starke Verbindung mit den Einzel körpern und, wenn vorhanden, mit dem groben Zuschlagstoff erzielt, und dieses härtet genügend aus, um dem Verkehr standzuhalten oder den Beginn von Bauarbeiten in nur wenigen Stunden zu ermöglichen.

909821/0741

Um sicherzustellen, daß das härtbare Gemisch nicht nur die Zwischenräume zwischen den Einzel körpern im wesentlichen füllt, sondern auch in Risse, Poren und andere Hohlräume in den Oberflächen der .Körper und, wenn vorhanden, des groben Zuschlagstoffes eindringt und dadurch beim Aushärten eine sehr feste Verbindung mit den Körpern und dem groben Zuschlagstoff eingeht, nachdem <ias Loch teilweise mit Einzel körpern oder mit Einzelkörpern und grobem Zuschlagstoff gefüllt worden ist, wird dieses durch einen flexiblen, strömungsmittel dichten Überzug geschlossen, der an der Oberfläche des Bodens um das Loch herum abgedichtet wird, um eine im wesentlichen Strömungsmitteldichte Hülle zu bilden; Luft und jedes andere Strömungsmittel wird aus der strömungsmittel dichten Hülle evakuiert; das härtbare Gemisch wird in die evakuierte Hülle eingelassen, bis dieses im wesentlichen die Zwischenräume zwischen den separaten Körpern füllt und den übrigen Raum des Loches ganz oder teilweise füllt; und dem härtbaren Material wird dann die Möglichkeit zum Aushärten gegeben.

Andere Verfahrensschritte, die beim Einführen des härtbaren Gemisches aus kalthärtendem synthetischem Harz und Füllstoff in das Loch durch die vorerwähnte Vakuum-Imprägniertechnik verwendet werden können, sind in den britischen Patenten 1 479 020, 1 480 718 und 1 490 102 sowie in den deutschen Offenlegungsschriften 23 54 437, 27 47 278 und 28 34 661 beschrieben.

Um jede Gefahr, daß Luft in die evakuierte Hülle mit dem härtbaren Gemisch eingebracht wird, wenn das Gemisch vorbereitet wird, zu vermeiden, werden das synthetische Harz und der Füllstoff unter Vakuum vermischt.

Der bevorzugte grobe Zuschlagstoff ist grober Sand oder Kies, und zwar wegen dessen Fließeigenschaften, doch können in einigen Fällen auch Stein- oder Granit-Bröckchen verwendet werden.

909821/0741

285Q329

Es wird vorgezogen, als kalthärtendes synthetisches Harz Polyesterharz zu verwenden, da dieses eine sehr kurze Aushärtezeit hat,gewöhnlich etwa zwei Stunden, aber in einigen Fällen, wenn eine kurze Aushärtezeit nicht vorrangig ist, wird Epoxyharz hevorzugt, da bei diesem eine geringere Gefahr von Rissen besteht, die sich im Harz infolge des Schrunrpfens desselben beim Aushärten bilden.

Ein bevorzugtes härtbares Gemisch weist synthetisches Harz und Füllstoff in Gewichtsanteilen von 1 : 1 bis 2 : 1 auf. Ein bevorzugtes härtbares Gemisch besteht aus 1 Gewichtsteil Polyesterharz und 1 Gewichtsteil Kalkspat. Andere verwendbare Füllstoffe umfassen körniges Bauxit oder Armosphere, ein Material, das aus winzigen Hohl kugelchen aus Glas besteht, die ein Extrakt aus pulverisierter Brennstoffasche oder -schlacke sind.

Wie bereits erwähnt, ist das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere anwendbar zum Füllen eines Loches in einer Fahrbahn oder anderen Bodenoberfläche, die ganz oder teilweise aus Beton besteht. Wenn bei einer aus separat gebildeten Betonplatten gefertigte Fahrbahn eine Betonplatte bricht oder ein oder mehrere Teile der Platte unter die normale Fahrbahnflache absinken, dann ist es die herkömmliche Praxis beim Reparieren der Fahrbahn, die beschädigte Platte herauszubrechen, um die Stücke des gebrochenen Betons herauszunehmen, damit der Fehler in der Fahrbahngründung, der den Bruch und das Absinken der Betonplatte verursacht hat, festgestellt werden kann, um den Schaden in der Fahrbahngründung zu reparieren und das sich ergebende Loch in der Fahrbahn mit Beton im plastischen Zustand wieder aufzufüllen, der dann aushärten muß. Ein derartiges Verfahren zur Fahrbahnreparatur ist aus verschiedenen Gründen äußerst unwirtschaftlich und kostspielig Erstens muß während der Zeit der Reparatur der Fahrbahn der Verkehr umgeleitet werden und neben einer Verkehrsstauung und der sich daraus ergebenden Verzögerung des Verkehrs bringt

909821/0741

dies den Einsatz der Polizei mit sich, um den umgeleiteten Verkehr zu regeln, und es kann den Anwohnern in der Nähe der Reparaturstelle und/oder der Verkehrsuml eitung beträchtliche Unannehmlichkeiten bereiten. Zweitens müssen die herausgebrochenen Betonstücke von der Baustelle abtransportiert werden, und es muß eine ausreichende Menge Beton an der Baustelle zum Füllen des Loches gemischt oder zur Baustelle hintransportiert werden. Drittens: Nachdem das Loch mit Beton ausgefüllt worden ist, muß diesem Zeit zum Abbinden und Aushärten gegeben werden, bis daß er dem Verkehr widerstehen kann; dies kann zehn Tage oder auch länger in Anspruch nehmen, und zwar abhängig von der Größe und Tiefe des Loches, von den Eigenschaften des Zementes und den Mischungsverhältnissen. Somit ist ein herkömmliches Verfahren für eine Fahrbahnreparatur extrem kostspielig, und zwar nicht nur hinsichtlich der verwendeten Menge von Beton, sondern auch in bezug auf die Zeit, die für eine zufriedenstellende Reparatur und die erneute Indienststellung der Fahrbahn notwendig ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere deshalb für Fahrbahnreparaturen anwendbar, weil es die wesentlichen Vorteil aufweist, daß die Bruchstücke der Betonplatte, die ursprünglich einen Teil der Fahrbahn bildeten, die Einzelkörper bilden können, mit denen das Loch teilweise gefüllt wird und die daher nicht von der Baustelle abtransportiert zu werden brauchen; in einigen Fällen kann sogar, nachdem die abgesunkene Betonplatte in Stücke gebrochen worden ist, mindestens ein Teil der Betonstücke auf der Fahrbahn verbleiben und braucht nicht dort entfernt zu werden. Darüberhinaus kann, da das härtbare Gemisch aus synthetischem Harz und Füllmittel für die Verkehrsbelastung in wenigen Stunden genügend aushärtet, die Reparatur der Fahrbahn innerhalb Stunden ausgeführt werden, beispielsweise nachts, im Gegensatz zu etlichen Tagen, so daß Kosten und Unannehmlichkeiten beträchtlich eingespart werden.

9 09821/0741

Andere Anwendungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen die Herstellung von Fundamenten für Türme, Masten_s Pfähle und andere aufrechtstehende Aufbauten derjenigen Art., bei der der unterste Teil eines Fußes,, eines Turms oder Mastes oder eines Pfahles in ein Loch im Boden eingesetzt wird, das bisher mit Beton gefüllt wurde. Durch Füllen eines solchen Loches unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt also nicht nur eine Einsparung an Material, sondern die so hergestellten Fundamente härten so schnell aus, daß der Weiterbau eines Turmes oder eines anderen Aufbaus nach wenigen Stunden fortgesetzt werden kann.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines bevorzugten Verfahrens zum Reparieren eines abgesunkenen Teils einer Betonfährbahn mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 ein Teilstück im Schnitt durch eine Seitenverbindung zwischen zwei Betonplatten der Fahrbahn,

Fig. 2 eine ähnliche Ansicht, bei der eine der Betonplatten gebrochen ist, und die

Fign. 3 und 4 Verfahrensstufen nach der Erfindung.

Nach Fig. 1 werden die beiden Betonplatten 1, 2 der Stoßverbindung 3 einer unterschiedlichen Biegebeanspruchung durch Schwerverkehr infolge der Bildung eines Hohlraumes 4 zwischen den Betonplatten und dem Unterbau 5 ausgesetzt. Verfahren zum Einbringen von härtbarem Material in einen solchen Hohlraum einer Fahrbahn sind Gegenstand der DE-OS 27 47 278 und der DE-OS 28 34 661.

In einigen Fällen ist, bevor der Hohlraum zufriedenstellend mit härtbarem Material ausgefüllt ist, die Verkehrsbelastung so stark und die unterschiedliche Biegebeanspruchung so groß, daß die Betonplatte 1 bricht, wobei sich das abge-

909821/07^1

brochene Teilstück 6 der Platte in den Hohlraum absenkt, wie in Fig. 2 dargestellt. Wie bereits beschrieben, besteht die bisherige Praxis zum Reparieren einer solchen beschädigten Fahrbahn darin, das gebrochene Teilstück der Betonplatte in Stücke zu brechen, diese Stücke von der Baustelle wegzunehmen und nach Behebung des den Hohlraum verursachenden Schadens den durch das gebrochene Teilstück der Betonplatte freigegebenen Raum mit schüttbarem Betonmörtel auszufüllen»

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden,, nachdem der Beton des losgelösten Teilstücks 6 der Platte 1 in Stücke gebrochen worden ist, einige der Stücke entfernt, um eine Inspektion des Fahrbahnunterbaus 5 zu ermöglichen und nötigenfalls eine solche Reparatur auszuführen; Betonstücke werden dann in das Loch 8 so zurückgebracht, daß alle Stücke 7 unter der Ebene der Fahrbahnoberfläche liegen, wie in Fig. 3 dargestellt. Löcher 13 werden durch die Betonplatte 2 in den Teil des Hohlraumes 4 unter dieser Platte gebohrt. Einige Kunststoffschläuche oder -rohre 9, die Injektordüsen bilden sollen, werden um die Peripherie des Loches 8 herum so eingeführt, daß jeder bzw. jedes tief in den ursprünglichen Hohlraum eindringt. Die Zwischenräume zwischen den Betonstücken 7 werden dann teilweise mit Kies, Zuschlagstoff 10, z.B. in einer Körnung bis höchstens 20 mm, gefüllt, wobei der Zuschlagstoff bis etwas unterhalb der ursprünglichen Fahrbahnhöhe planiert wird. Wie in Fig. 4 dargestellt, wird eine flexible, strömungsmitteldichte Polyäthylenfolie 11 mit einer oder mehreren Auslässen 12 für die Verbindung zu einer nicht dargestellten Vakuumpumpe und mit einer in der Nähe ihrer Ränder angeordneten separat gebildeten vorgeformten endlosen Hohlwand 14, die Auslässe 16 aufweist und den Teil der Fahrbahn unmittelbar um das Loch 8 herum umgibt und zu dieser hin offen und rundherum abgedichtet ist, über dem Loch und über den gebohrten Löchern 13 angebracht, und Ränder der Folie werden durch Spachtelmasse oder Klebeband 15 an der Fahrbahn abgedichtet,

909821 /0741

um eine im wesentlichen strömungsmittel dichte Hülle zu bilden, welche die Hohlwand einschließt.

Luft und jedes andere Strömungsmittel wird dann durch eine oder mehrere Vakuumpumpen aus dem Teil des Hohlraumes 4, der unter der Platte 2 liegt, über die Löcher 13 evakuiert, ferner aus der Hohlwand 14 und aus den Hohlräumen innerhalb des abgedeckten Teils der Fahrbahn über die Auslässe 12 und 16, und ein härtbares,Gemisch, das zu gleichen Gewichtsteilen aus Polyesterharz und Kalkspat besteht, wird über die Injektorrohre oder -schläuche 9 eingebracht, bis es aus den Löchern 13 und aus der Oberfläche des Kies-Zuschlagstoffs 10 heraussickert und unter der flexiblen Folie 11 eine kontinuierliche Oberfläche bildet. Jegliche Luft oder anderes Strömungsmittel, das unter der Folie 11 über die Ränder derselben hinweg auslecken kann, gelangt in die Hohlwand 14 und wird über die Auslässe 16 abgezogen.

Ein kleiner Kopf aus härtbarem Gemisch wird auf den Injektorrohren 9 beibehalten, bis das härtbare Gemisch geliert, und dann, bevor das härtbare Gemisch aushärtet, werden die Injektorrohre sowie die flexible Folie 11 entfernt, und alle Löcher, die durch das Herausziehen der Injektorrohre verbleibe^ werden mit härtbarem Gemisch zugestopft. Während die Oberfläche des härtbaren Gemischs noch klebrig ist, wird Bauxit freiwillig auf das härtbare Gemisch gestreut, um eine rutschfeste Oberfläche zu bilden. Nach etwa zwei Stunden hat sich das härtbare Gemisch mit der Oberfläche der Stücke 7 und dc?s Kies-Zuschlagstoffs 10 fest verbunden und so weit verhärtet, daß es dem Verkehr standhält.

Leerseite

Claims

PATENTANWALT Friedrich-Ebert-Str.

Postfach 100928

DIPL-ING. ROLF PÜRCKHAUER _D. _5900Siegen ,

Telefon (0271)331970 Telegramm-Anschrift: Patschub, Siegen

78 035 KU/u

BaI four Beatty Limited

1 8. NOV. 1978 Patentansprüche

!.!Verfahren zum Füllen oder teilweisen Füllen eines Loches im Boden, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (8) mit einer Vielzahl von Einzel körpern (7) aus Beton oder anderem Material im hergestellten Zustand und/oder aus Felsen, Granit oder anderem Material in natürlichem Zustand teilweise gefüllt wird, daß die Zwischenräume zwischen diesen Einzel körpern im wesentlichen gefüllt werden, daß ganz oder teilweise der übrige Raum im Loch mit einem härtbaren Gemisch aus kalthärtendem synthetischen Harz in flüssigem oder halbflüssigem Zustand und einem Füllmaterial gefüllt wird und daß schließlich das härtbare Gemisch veranlaßt wird, auszuhärten und sich fest mit den Oberflächen der Einzel körper zu verbinden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem das Loch teilweise mit der Vielzahl von Einzelkörpern gefüllt worden ist und bevor das härtbare Gemisch in den Übrigen Raum eingebracht wird, die Zwischenräume zwischen den Einzel körpern teilweise mit einem groben Zuschlagstoff (10) oder einer anderen Vielzahl von separaten kleinen Körpern gefüllt wird und daß man das härtbare Gemisch aushärten und sich ebenfalls mit den Oberflächen des groben Zuschlagstoffs verbinden läßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem das Loch teilweise mit der Vielzahl von separaten Körpern und ggf. mit dem groben Zuschlagstoff

9 0 9 8 2 1/0741

gefüllt worden ist und bevor das härtbare Gemisch in den übrigen Raum eingebracht wird, eine flexible, strömungsmitteldichte Abdeckung (11) über das teilweise gefüllte Loch aufgebracht und gegen die Oberfläche des Bodens um das Loch herum abgedichtet wird, um eine im wesentlichen strömungsmittel dichte Umhüllung zu bilden, daß Luft und jegliches anderes Strömungsmittel aus der strömungsmittel dichten Umhüllung evakuiert wird und daß das härtbare Gemisch aus kalthärtendem synthetischem Harz und Füllmittel in die evakuierte Hülle eingelassen wird, bis das härtbare Gemisch die Zwischenräume zwischen den separaten Körpern im wesentlichen füllt und den übrigen Raum im Loch ganz oder teilweise füllt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsmitteldichte überzug mit einer an seinen Rändern angebrachten endlosen Hohlwand (14) das Loch umgibt und zur Bodenoberfläche hin um das Loch herum offen ist und einen Teil der Strömungsmitteldichten Umhüllung bildet, und daß Luft und jegliches anderes Strömungsmittel ebenfalls aus der Hohlwand evakuiert wird, wobei jede Luft und anderes Strömungsmittel, welches unter dem Strömungsmitteldichten überzug über die Rändern hinweg in die evakuierte Hohlwand gelangt, von dort abgezogen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der grobe Zuschlagstoff Grobsand oder Kies ist.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als grober Zuschlagstoff Stein- oder Granit-Abfallstücke verwendet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische Harz und der Füllstoff unter Vakuum vorgemischt werden.

309821/0741
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff Kalkspat, körniges Bauxit oder Armosphere ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus synthetischem Harz und Füllstoff in Gewichtsverhältnisses von 1 : 1 bis 2 : 1 verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis .9, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Loch um ein solches in einer Fahrbahn, Flughafenrollbahn oder einer anderen Bodenoberfläche handelt, die ganz oder teilweise aus Beton besteht.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der unterste Teil eines Fußes eines Turmes oder Mastes oder eines Pfahles oder eines anderen aufrechtstehenden Aufbaus im Loch in Stellung gebracht wird, bevor dieses zumindest teilweise gefüllt wird.

909821/07^1