DE3348301C2 - Verfahren zum Herstellen eines Injektionsstranges von der Erdoberfläche aus zum Verfestigen von Zonen des Erdreiches - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines In­ jektionsstranges von der Erdoberfläche aus zum Verfestigen von Zonen des Erdreiches mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 oder 2.

Es ist durch die DE-OS 29 07 759 ein Wasser-Impulsgerät be­ kannt, welches zum Lösen von korrodierten Schrauben im Bergbau oder zum Zerstören von Verbindungselementen, z. B. von Schrau­ ben, Nieten oder dgl., verwendet werden soll. Hierbei wird eine in einer Vorratskammer des Gerätes vorhandene Flüssigkeitsmenge unter der Wirkung einer einzelnen Explosiv-Ladung unter hohem Druck in Form eines Strahles ausgetrieben, der dann die ent­ sprechenden zu lösenden Verbindungen zerstört.

Es ist auch bereits aus der Zeitschrift "Glück auf", 1982, Seite 434, ein Wasserhammer bekannt, der zur Kerngewinnung beim Streckenprofilschneiden im Bergbau eingesetzt wird. Anstelle von Sprengstoff soll ein hochgespanntes Wassergeschoß für die Zerkleinerungsarbeit eingesetzt werden. Durch Schießen des Wasserstrahls in ein Bohrloch kann der Zerkleinerungseffekt erheblich verbessert werden.

Aus der DE-OS 21 24 385 ist es weiter bekannt, mittels eines Einspritzrohres, welches am Ende eine axiale Düse und eine radiale Düse aufweist von der Erdoberfläche aus in den Boden Chemikalien mit den bodenhärtenden Bestandteilen einzubringen, um z. B. Dichtwände für Oberflächenwasser usw. zu schaffen. Hierfür werden nebeneinander im Abstand mehrere solche Ein­ spritzrohre vorgesehen. Die Löcher für das Einführen der Ein­ spritzrohre werden wie üblich gebohrt. Es ist aber auch mög­ lich, das notwendige Loch für das Einspritzrohr unter Verwen­ dung des Einspritzrohres durch einen Wasserstrahl unter Druck über die axiale Strahldüse herzustellen. Auf diese Weise sollen zwar wasserabdichtende Wände oder Schichten erstellt werden, nicht aber Zonen eines Erdreiches gegen Abrutschen gesichert werden. Zudem wird hier über längere Zeit ein Einspritzstrahl unter Druck angewendet. Die Erfindungstiefe des Strahls ist daher sehr bewegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzuge­ ben, mit dem das Herstellen von Injektionssträngen oder dgl. von der Oberfläche aus zum Verfestigen von Zonen des Erdreiches und Sichern gegen Abrutschen auf einfachste Weise und ohne großen Aufwand erfolgen kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der Patent­ ansprüche 1 oder 2.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß Zonen des Erdreiches von der Oberfläche aus durch rasches und einfaches Erstellen von Injektionssträngen oder dgl. verfestigt und dadurch z. B. gegen Abrutschen gesichert werden können. Das Erstellen des Loches im Erdreich erfolgt dabei ohne umständliches Bohren. Der unter Impulshöchstdruck eingeschossene Injektionsstrang bildet sich den langgestreckten Hohlraum selbst. Dieser kann auch durch Verwendung eines nicht erhärtenden Materials, z. B. Wasser er­ stellt und nachträglich mit erhärtendem Material gefüllt wer­ den. Es ist auch möglich, in einen solchen langgestreckten Hohlraum einen Injektionsanker oder dgl. einzubringen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Geländesprunges mit einer Injektionskanone zum Einschießen von Injek­ tionssträngen und

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht wie in Fig. 1 zur Er­ läuterung des Erstellens der Injektionsstränge.

Der in Fig. 1 dargestellte Geländesprung 1 eines Lockergesteins 2 wird mittels Injektionssträngen 3 verfestigt. Hierzu werden mehrere, vorzugsweise parallele, in Abstand voneinander ange­ ordnete Injektionsstränge 3 in das Lockergestein 2 eingebracht.

Die Injektionsstränge 3 können aus einem erhärteten zugfesten Kunststoff bestehen. Diese bilden Zugelemente.

Das Einbringen der Injektionsstränge 3 in das Lockergestein 2 erfolgt durch Einschießen von der Außenseite her. Hierzu findet eine Injektionskanone 4 Verwendung. Eine solche Injektionskano­ ne 4 besitzt einen Aufnahmeraum für das Injektionsmaterial, z. B. flüssigen Kunststoff. Dahinter ist eine explosive Treibla­ dung mit einer weitgehendst rückstoßfreien Explosionswirkung angeordnet. Die Injektionskanone 4 ist über eine Aufhängung 5 heb- und senkbar und kann in beliebigem Winkel zur vertikalen Oberfläche des Geländesprunges 1 feststellbar, gerichtet wer­ den. Die Injektionskanone 4 treibt nach ihrer Zündung das In­ jektionsmaterial unter hohem Druck und einem stark konzentrier­ ten Strahl aus. Es dringt entsprechend dem vorbestimmten Rich­ tungswinkel über eine entsprechende Länge in das Lockergestein 2 ein. Es können Einzelschüsse oder Schußserien entsprechend der gewünschten Eindringtiefe der Injektionsstränge 3 vorgese­ hen werden. Nach Verfestigung des Injektionsmaterials, z. B. Kunststoff, im Lockergestein 2 ist der Geländesprung 1 durch die zugfesten Stränge 3 verfestigt. Diese Stränge 3 wirken als Bewehrung des Geländesprunges.

Neben dem Verfestigen und Verdichten des umgebenden Lockerge­ steins bzw. Erdreiches kann nach Fig. 2 aber auch ein langgestreckter Hohlraum hergestellt werden. Es findet wiederum eine Kanone 4′ mit entsprechender Aufhängung 5 zum gezielten Einschießen eines flüssigen Mediums in einen Geländesprung 1 eines Lockergesteins 2, Verwendung. Diese Kanone 4′ kann eine Kanone mit einer Ex­ plosionsladung sein. Es kann aber auch eine Kanone mit einer einen sehr hohen Pumpdruck erzeugenden Pumpe sein. An den die Explosivladung bzw. die Pumpe aufnehmenden Kanonenteil 18 schließt sich wiederum ein Düsenteil 19 zur Aufnahme und Kon­ zentrierung des flüssigen Mediums, z. B. Wasser, an. Nachdem mit hohem Druck und entsprechender Konzentrierung der Wasserstrahl in das Lockergestein eingeschossen wurde und ein Loch 20 ent­ stand, kann das Düsenteil 19 eine vorne aufsteckbare, in das Loch 20 passende Verlängerungsdüse 21 enthalten, welche in das erzielte Loch eingeführt und mit dem Düsenteil 19 verbunden wird. Durch einen erneuten Schuß, eine Schußserie bzw. Ein­ drücken eines Wasserstrahls, kann das Loch 20, wie strichliert angedeutet, in das Lockergestein 2 hinein verlängert werden. Dieses Loch kann mit verfestigtem Material, z. B. Zementmörtel oder dgl., ausgefüllt werden oder als Loch für einen In­ jektionsanker oder dgl. Verwendung finden.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen eines Injektionsstranges von der Erdoberfläche aus zum Verfestigen von Zonen des Erdreiches, bei dem
in das Erdreich fließfähiges Material in konzentrierter Strahlform unter Anwendung einer Kanone (4) mit explosiver Treibladung oder einer Wasserkanone (4′) mit Wasserpumpe ein- oder mehrmals in die Erdreichoberfläche eingeschossen wird
und
als fließfähiges Material erhärtendes Material verwendet wird, das nach seinem Erhärten den Injektionsstrang (3) bildet.

2. Verfahren zum Herstellen eines Injektionsstranges von der Erdoberfläche aus zum Verfestigen von Zonen des Erdreiches, bei dem
zum Herstellen eines langgestreckten Hohlraumes fließfähi­ ges, nicht erhärtendes Material in konzentrierter Strahl­ form unter Anwendung einer Kanone (4) mit explosiver Treib­ ladung oder einer Wasserkanone (4′) mit Wasserpumpe ein oder mehrmals in die Erdreichoberfläche eingeschossen wird, und in dem gebildeten langgestreckten Hohlraum im Erdreich anschließend erhärtendes, den Injektionsstrang bildendes Material oder ein Injektionsanker eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als fließfähiges, erhärtendes Material Zementmörtel verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Injektionsstränge im Abstand voneinander senk­ recht oder unter einen Mittelwinkel zur Erdoberfläche ein­ geschossen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erneuter Schuß oder eine Schußserie zur Verlänge­ rung des Injektionsstranges (3) ausgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erneuter Schuß oder eine Schußserie zur Verlänge­ rung des langgestreckten Hohlraumes ausgeführt wird.