DE3447924C2 - - Google Patents

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DE3447924C2
DE3447924C2 DE19843447924 DE3447924A DE3447924C2 DE 3447924 C2 DE3447924 C2 DE 3447924C2 DE 19843447924 DE19843447924 DE 19843447924 DE 3447924 A DE3447924 A DE 3447924A DE 3447924 C2 DE3447924 C2 DE 3447924C2
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen von Injektionsmasse in mindestens eine unter der Erd­ oberfläche oder der Oberfläche eines Bauwerkes befind­ liche Betonbauwerk-Injektionszone, bestehend aus einer in einem von der Erdoberfläche oder der Bauwerksoberfläche ausgehenden und bis zu der mindestens einen Betonbauwerk-Injektionszone reichenden Kanal angeord­ neten, zur unter Druck erfolgenden Zufuhr der Injektions­ masse dienenden Injektionsleitung, an deren - in bezug auf die Zufuhrrichtung der Injektionsmasse - vorderen Ende ein aus einem am vorderen Ende verschlossenen In­ jektionsrohr bestehender, mit Austrittsöffnungen für die Injektionsmasse versehener Packer angeschlossen ist, der an seinen beiden Enden den das Injektionsrohr umge­ benden Ringraum abdichtende, gegen die Wandung des Kanals anliegende Dichtungen aufweist.
Eine derartige Vorrichtung zum Einbringen von Injektions­ masse ist für Bodenverfestigungen durch die DE-OS 32 13 041 bekannt. Wird jedoch in dem von der Bauwerks­ oberfläche bis zur untersten Injektionszone reichenden Kanal ein dem Durchpressen des Packers dienendes Füh­ rungsrohr vorgesehen, so besteht bei der Verwendung eines normalen Manschettenrohres die Gefahr, daß das Man­ schettenrohr allseitig von Beton umgeben ist und somit zumindest ein Nachverpressen bzw. Nachinjizieren von möglichen Leckstellen zu einem späteren Zeitpunkt nicht mehr möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der verhindert ist, daß beim Einbau des Manschettenrohres in das Bauwerk die Verpreßventile bleibend verschlossen werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung wie sie im Anspruch 1 gekennzeichnet ist, gelöst.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß nunmehr kein Versagen der Verpreßventile der Manschettenrohre im einbetonier­ ten Zustand dadurch entsteht, daß der Rückschlagventil­ körper bewegungsfähig einbetoniert ist.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt. Die Zeichnung zeigt:
Die in einer mit einem Führungsrohr ausgekleideten, einen Kanal bildenden Bohrung angeordnete Injizier- Vorrichtung, wobei sich der Packer mit dem Dichtkörper im Stadium während des Absenkens oder unmittelbar nach dem Absenken und vor dem Aufwärtsbewegen befindet, im Schnitt.
Die Vorrichtung zum Einbringen von Injektionsmasse in mindestens eine unter Tage, d. h. unter der Erdober­ fläche oder der Bauwerksoberfläche befindliche Betonbauwerk-Injek­ tionszone 16 besteht aus einer Injektionsleitung 13, die in einem von der jeweiligen Oberfläche oder von über Tage ausgehenden, bis zu der mindestens einen Injektions­ zone 16 reichenden Kanal 7′ angeordnet ist. Die Injek­ tionsleitung 13 dient zur von über Tage her unter Druck erfolgenden Zufuhr der Injektionsmasse zu der mindestens einen Injektionszone 16. Hierfür ist die Injektionslei­ tung 13 in nicht dargestellter Weise an ihrem von über Tage zugänglichen Ende mit einer Injektionspumpe, z. B. einer Zwei-Komponentenpumpe versehen. Die Injektions­ masse kann ein Verfestigungsmittel, ein Dichtungsmittel, z. B. Zementleim bzw. -schlempe, Tongel oder -suspension, Kunstharz od. dgl. sein. Die mindestens eine Injektions­ zone kann z. B. durch bestimmte Lockergesteinsbereiche, durch Bodenbereiche unter Bauwerken, durch in z. B. Schlitzwandlamellen aufweisenden Bauwerken befindliche Fugen, Risse oder andere Leckstellen od. dgl. gebildet sein; dabei kann es sich um unterirdische Bauwerke, z. B. Garagen, U-Bahnanlagen oder um oberirdische Bauwerke, z. B. Wasserbecken, handeln.
An dem - in bezug auf die Zufuhrrichtung der Injektions­ masse - vorderen Ende der Injektionsleitung ist ein aus einem am vorderen Ende verschlossenen Injektions­ rohr 14 bestehender Packer 10 angeschlossen, der Aus­ trittsöffnungen 17 und an seinen beiden Enden den das Injektionsrohr 14 umgebenden Ringraum 18 abdichtende, gegen die Wandung des Kanals 7′ anliegende äußere Dich­ tungen 11 aufweist, die jeweils durch eine oder mehrere z. B. napfartige Dichtringe gebildet sein können.
Am vorderen Ende des Packers 10 ist außerhalb des abgedichteten Ringraumes 18 ein besonderer gegen die Wandung des Kanals 7′ anliegender, durch die am vorderen Ende des Packers 10 angeordnete Dichtung 11 ungewollt bzw. im Falle eines Versagens der letzteren hindurchge­ tretenes Injektionsmaterial abfangender Dichtkörper 12 befestigt.
Zur Bildung eines eine größere Menge an durch die am vorderen Ende des Packers 10 angeordnete Dichtung 11 hindurchgetretenem Injektionsmaterial aufnehmenden genügend großen Freiraumes zwishen Packer 10 und Dicht­ körper 12 ist der Dichtkörper 12 durch ein beim Aufwärts­ bewegen des Packers 10 mit Abstand von letzterem nachge­ zogenes Schleppglied gebildet. Hierfür ist der Dichtkörper 12 durch ein ausziehbares Zugglied 3 mit dem Packer 10 verbunden. Das Zugglied 3 kann teleskopartig oder wie dar­ gestellt durch ein flexibles Element, nämlich eine Schnur eine Kette, einen Draht od. dgl. gebildet sein.
Zur Schaffung eines Minimalfreiraumes 6 a während des Herabbewegens des Packers 10 ist am vorderen Ende des Packers 10 ein gegen den Dichtkörper 12 bis zum Aufwärts­ bewegen des Packers anliegender Abstandhalter 4 vorge­ sehen. Um eine Führung des Dichtkörpers 12 während des Herabbewegens sicherzustellen, ist der Abstandhalter 4 zur Aufnahme eines Axialfortsatzes 19 des Dichtkörpers 12 rohrförmig ausgebildet. Dabei ist auch das Zugglied 3 in dem rohrförmig ausgebildeten Abstandhalter 4 aufnehmbar.
Der Dichtkörper 12 besitzt einen gegen die Wandung des Kanals 7′ anliegenden Dichtring 1 mit im wesentlichen konstantem Durchmesser sowie einen sowohl gegen die Wan­ dung des Kanals 7′ als auch gegen die Innenwandung eines an das hintere Ende des Kanals 7′ angeschlossenen, einen größeren Innendurchmesser als der Kanal 7′ besitzenden Verlängerungsrohres anliegenden Dichtring 2 mit veränder­ lichem Durchmesser. Dabei ist die weitere Ausbildung der­ art, daß der einen veränderlichen Durchmesser aufweisende Dichtring 2 kompressibel ist und beim Durchgang durch das Verlängerungsrohr im aufgeblähten, d. h. nicht komprimier­ ten Zustand gegen die Innenwandung des Verlängerungsrohres sowie beim Durchgang durch den Kanal 7′ im komprimierten Zustand gegen die Wandung des Kanals 7′ anliegt. Damit wird auch bei Verwendung von Rohren, die einen größeren Innendurchmesser haben als der Kanal 7′ und bei denen die Packerdichtungen 11 nicht mehr anliegen, durch den Dicht­ körper 12 ein Austreten von Injektionsmasse in den Kanal 7′ verhindert. Der einen veränderlichen Durchmesser auf­ weisende Dichtring 2 befindet sich vor dem einen konstan­ ten Durchmesser aufweisenden Dichtring 1. Ferner besitzt der Dichtring 2 eine größer Länge und damit ein größeres Volumen als der Dichtring 1.
Desweiteren ist zur Vermeidung solcher Verklemmungen der rohrförmige Abstandhalter 4 mittels einer Gelenkver­ bindung 5 mit dem Packer 10 verbunden. Das Injektionsrohr 14 kann dabei flexibel ausgebildet sein und/oder das In­ jektionsrohr 14 besitzt wie dargestellt ein eine quer zur Längsachse des Injektionsrohres verlaufende Schwenkachse 20 aufweisendes Gelenk 21. Ebenso aus dem gleichen Grund ist das Zugglied 3 flexibel bzw. biegsam ausgebildet.
Wie dargestellt ist der Kanal 7′ durch eine in das Erd­ reich oder das Bauwerk geführte Bohrung gebildet, die mit einem Führungsrohr 7 ausgekleidet ist. Das Führungsrohr 7 beginnt dabei zweckmäßig ober­ halb der Bauwerksoberfläche.
Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß das Führungsrohr 7 in seiner Wandung im Bereich der Injektionszonen 16 vorgesehene Verpreßventile 8 für den Durchtritt der dem Führungsrohr 7 mittels des Packers 10 zugeführten Injek­ tionsmasse aufweist.
Beim Verpreß- oder Injiziervorgang wird der Packer 10 zunächst von oben bis an das Ende des Führungsrohres 7 eingeführt. Der Dichtkörper 12 wird dabei durch den Ab­ standhalter 4 vor dem Packer 10 hergeschoben. Durch all­ mähliches Ziehen des Packers 10 werden nun die Verpreßven­ tile 8 nacheinander angefahren und über den Packer ver­ preßt. Das ausziehbare Zugglied 3 dehnt sich dabei auf seine volle Länge aus. Hierdurch entsteht der Freiraum 6 a zwischen dem Ende des Packers 10 und dem Dichtkörper 12.
Es hat sich gezeigt, daß insbesondere dann ein rascher und deutlich erkennbarer Druckabfall der Injektions­ pumpe beim Versagen der Packerdichtung 11 eintritt, wenn die Verpreßventile 8 als Rückschlagventile ausge­ bildet sind und wie dargestellt in der Wandung des Füh­ rungsrohres 7 angeordnete Austrittsöffnungen 23 für die Injektionsmasse aufweisen, wobei im Bereich der Aus­ trittsöffnungen 23 eine das Führungsrohr 7 unter Anlage umgebende elastische Bandage 24 vorgesehen ist. Dabei sind die elastischen Bandagen 24 je aus einer inneren Massiv­ gummimanschette 25 und einer auf diese aufgeklebten äuß­ eren Moosgummimanschette 26 größerer Wandstärke geformt. Hinsichtlich der Funktion der Verpreßventile 8 ist es zweckmäßig, wenn, wie dargestellt, die äußere Moosgummi­ manschette 26 an beiden Enden über die innere Gummiman­ schette 25 vorsteht.

Claims (1)

  1. Vorrichtung zum Einbringen von Injektionsmasse in mindestens eine unter der Erdoberfläche oder der Oberfläche eines Bau­ werkes befindliche Betonbauwerk-Injektionszone (16), bestehend aus einer in einem von der Erdoberfläche oder der Bauwerksober­ fläche ausgehenden und bis zu der mindestens einen Betonbau­ werk-Injektionszone (16) reichenden Kanal (7′) angeordneten, zur unter Druck erfolgenden Zufuhr der Injektionsmasse dienen­ den Injektionsleitung (13), an deren - in bezug auf die Zufuhr­ richtung der Injektionsmasse - vorderen Ende ein aus einem am vorderen Ende verschlossenen Injektionsrohr (14) bestehender, mit Austrittsöffnungen (17) für die Injektionsmasse versehener Packer (10) angeschlossen ist, der an seinen beiden Enden den das Injektionsrohr (14) umgebenden Ringraum (18) abdichtende, gegen die Wandung des Kanals (7′) anliegende Dichtungen (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Kanal (7′) verkleidendes, dem Durchpressen des Packers (10) dienendes Füh­ rungsrohr (7) angeordnet ist, das im Bereich der Betonbauwerk-Injektionszonen (16) mit Austrittsöffnungen (23) und mit diese Austrittsöffnungen (23) umgebenden Rückschlag-Verpreßventilen (8) für den Durchtritt der dem Führungsrohr (7) zugeführten Injektionsmasse versehen ist, und daß die Rückschlag-Verpreßventile (8) als die Austrittsöffnungen (23) des Führungsrohres (7) unter Anlage umgebende elastische kompressible Bandagen (24) ausgebildet sind, die je aus einer inneren Gummimanschette (25) und einer auf diese aufgeklebten äußeren Moosgummimanschette (26) größerer Wandstärke geformt sind, die an beiden Enden über die innere Gummimanschette (25) vorsteht.
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