DE4202926A1 - Blaehpacker mit schutzmantel - Google Patents
Blaehpacker mit schutzmantelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Blähpacker zum Abschließen
von Bohrlöchern im untertägigen Berg- und Tunnelbau sowie
von Tiefbohrlöchern, der aus einem an der Einsatzstelle
festsetzbaren Blähkörper besteht, der mit einer Versorgungs
leitung verbindbar und mit wenigstens einem die Versorgungs
leitung abschließenden Rückschlagventil ausgerüstet ist.
Im untertägigen Berg- und Tunnelbau werden sowohl im
Strebbereich wie auch in der Strecke Gebirgsverfestigungs
maßnahmen durchgeführt, um das zum Aufblättern neigende
Gebirge zu verfestigen und damit das Anbringen von Stützaus
bau zu ermöglichen. Außerdem wird im Bereich des Strebes
in der Kohle unter hohem Druck Wasser eingegeben, um das
spätere Hereingewinnen der Kohle zu erleichtern und die
Staubentwicklung dabei zu reduzieren. Hierzu werden Bohr
löcher ins Gebirge eingebracht, in denen dann ein sogenannter
Bohrlochverschluß oder Packer festgesetzt wird, um das einge
drückte Medium daran zu hindern, auf dem kürzesten und
einfachsten Wege wieder aus dem Bohrloch herauszufließen.
Der Packer muß dazu verspannt werden, was über ein Dichtteil
erfolgt, das fest an der Bohrlochwandung angepreßt wird.
Das Verfestigungsmaterial oder auch Druckwasser wird dabei
durch den Packer hindurchgeführt, wozu dieser zumindest
ein Rückschlagventil aufweist, um zu verhindern, daß das
eingeführte Medium wieder herausfließt. Es sind verschiedene
Ausführungen bekanntgeworden, um den Packer im Bohrloch
festzulegen. Aus der DE-OS 26 40 136 ist eine Lösung bekannt,
bei der zwei im Abstand angeordnete Blähkammern vorgesehen
sind, die durch das Medium selbst aufgeblasen werden, bevor
das Medium durch die letzte Blähkammer hindurch in den
darüber befindlichen Hohlraum des Bohrloches eindringen
kann. Diese Lösung ist für das sogenannte Langfronttränken
vorgesehen und erfordert entsprechend hochkarätige Ventile
und Materialien, um das dichte Anliegen der Wandung der
Blähkammern an der Bohrlochwandung zu gewährleisten. Aus
der DE-OS 24 02 509 ist ein für das Injizieren von Kunstharz
vorgesehener Einwegpacker bekannt. Im Bereich des Ausgangs
teils ist eine Ventilkammer mit einer als Ventilkörper
dienenden Kugel vorgesehen. Die Ventilkammer selbst besitzt
einen relativ großen Einströmquerschnitt, wobei der Ausström
querschnitt reduziert ist, um die Kugel bei einströmendem
Druckmedium als Drossel wirkend zu benutzen. Dadurch wird
zunächst der Blähkörper mit Druckmedium gefüllt, woraufhin
dann erst das Druckmedium in größerer Menge über die Drossel
in das Bohrloch eindringen kann. Uber einen Gummiring, der
die Bohrungen im Rohrstück verschließt, ist sichergestellt,
daß der Blähkörper auf Druck gehalten wird. Um ein Dehnen
zu sichern, muß der Blähkörper, der das Rohrstück umgibt,
entsprechend flexibel ausgebildet sein. Damit ist er durch
in das Bohrloch vorstehende, scharfkantige Gebirgsteile
gefährdet. Eine ausreichende Standzeit für derartige Packer
ist damit nicht sichergestellt. Im Prinzip die gleichen
Probleme treten auch bei der aus der DE-PS 30 14 834 bekann
ten Lösung auf, wo ebenfalls ein elastisches, schlauchför
miges Dichtteil zum Einsatz kommt. Derartige flexible
Schläuche neigen aber sowohl zum Platzen wie auch zum un
gleichmäßigen Aufblähen, so daß der gewünschte Dichterfolg
auch dann häufig nicht zu erreichen ist, wenn eine glatte
Bohrlochwandung vorgegeben ist. Bei scharfen Kanten sind
naturgemäß auch diese bekannten Packer stark gefährdet.
Aus der DE-AS 10 66 517 ist ein Packer bekannt, bei dem
bei Tiefbohrlöchern durch das Bohrgestänge hindurch ein
Blähkörper eingebracht wird, der mit Druckwasser o. ä. bezüg
lich seines Blähkörpers so verformt wird, daß er sich dicht
an die Schutzrohrwandung anlegt. Hier treten naturgemäß
Gefährdungen des Blähkörpers nicht auf. Wird ein solcher
Blähkörper aber in einem Bereich eingesetzt, wo ein Schutz
rohr noch nicht vorhanden ist, ist auch ein solcher Bläh
körper durch scharfkantiges Gebirge stark gefährdet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen
vielseitig verwendbaren, auch bei gebrächem, scharfkantigem
Gebirge einsetzbaren Blähpacker zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Blähkörper ein flexibles, vor allem eine hohe Querdehn
barkeit aufweisendes Innenteil und einen aus einem dehnbaren,
engmaschigen Drahtgeflecht bestehenden Schutzmantel aufweist.
Ein derart ausgebildeter Blähpacker kann praktisch
unabhängig vom Zustand des Gebirges überall eingesetzt werden
und hat den Vorteil, daß ein Innenteil eingesetzt werden
kann, was eine hohe Flexibilität aufweist, d. h. sich vorteil
haft gleichmäßig ausdehnt, ohne daß es auch nur im geringsten
durch das Gebirge, d. h. durch scharfkantige Steine gefährdet
ist. Aufgrund des entsprechenden geschützten Innenteils
ist es nun auch möglich, Blähkörper praktisch beliebiger
Länge einzusetzen, so daß ein wirklich dichter Abschluß
immer sichergestellt ist, da eine entsprechend lange Abdicht
zone vorgegeben ist. Das Drahtgeflecht bzw. der Schutzmantel
dehnt sich zusammen mit dem flexiblen Innenteil aus, wobei
er je nach Art des Drahtgeflechtes an Länge verliert, was
aber durch entsprechende Vorgabe der Schutzmantellänge aus
geglichen werden kann. Damit ist sichergestellt, daß Innen
teil und Schutzmantel sich auch gleichmäßig und ausreichend
dicht an die Bohrlochwandung anlegen, so daß Druckwasser,
Verfestigungsmaterial oder sonstiges Druckmedium nicht in
Richtung Bohrlochmund vorbeisprießen kann.
Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist
vorgesehen, daß Innenteil und Schutzmantel am Blähpackerein
gangs- und -ausgangsteil gemeinsam über jeweils einen Sperr
ring festgelegt sind. Eine solche Ausbildung hat den Vorteil,
einen sehr kompakten Packer zu bilden, der damit auch im
Ausgangszustand sicher ins Bohrloch eingebracht werden kann,
um an der Einsatzstelle sicher aufgebläht und festgesetzt
zu werden.
Ein derartiger Blähpacker kann vorteilhaft mit dem
einzubringenden Druckmedium aufgebläht werden, wenn, wie
erfindungsgemäß vorgesehen, am Blähpackereingangsteil und
am -ausgangsteil ein Rückschlagventil angeordnet ist, wobei
das ausgangsseitige Rückschlagventil erst bei höherem Druck
öffnend eingestellt ist. Dadurch ist sichergestellt, daß
sich zunächst einmal der Blähkörper auffüllt und ausdehnt,
bevor dann nach Festsetzen an der Bohrlochwandung das Druck
medium durch das ausgangsseitige Rückschlagventil hindurch
in das Bohrloch und das Gebirge eindringen kann.
Ein sich gleichmäßig ausdehnender Schutzmantel, der
das Innenteil sichert und gleichförmig umgibt, ist erfin
dungsgemäß dadurch zu schaffen, daß der Schutzmantel aus
einem Maschendrahtgeflecht jeweils zu Drahtgruppen zusammen
gefaßter Drähte geringer Drahtstärke besteht. Dieses Geflecht
hat den Vorteil, daß es sich bei Ausdehnung, d. h. bei Quer
schnittsvergrößerung verdichtet, so daß damit gleichzeitig
auch das innenliegende Innenteil optimal abgesichert ist.
Vorteilhaft ist darüber hinaus, daß mit der fortschreitenden
Ausdehnung sich quasi ein Stahlmantel zwangsweise ergibt,
der je nach Ausbildung des Packers sogar als endgültiger
Packer im Bohrloch verbleiben kann, während das Innenteil
durch Zurückfließen des Druckmediums wieder entfernt werden
kann. In der Regel aber soll der Blähpacker wie erwähnt
aus Innenteil und Schutzmantel bestehen.
Die notwendige Flexibilität hat das Drahtgeflecht insbe
sondere dann, wenn die Drähte einen Drahtdurchmesser von
0,2 bis 0,7 mm aufweisen, wobei diese Drähte schon aufgrund
des geringen Drahtdurchmessers dem Gesamtgebilde die not
wendige Flexibilität geben.
Es hat sich herausgestellt, daß es besonders vorteilhaft
ist, wenn die Drähte zu Drahtgruppen von jeweils sechs
Einzeldrähten zusammengefaßt und flach nebeneinanderliegend
verarbeitet sind. Dieses flache Anordnen der Einzeldrähte
nebeneinander ergibt eine Art Blechgewebe, nur daß die ein
zelnen Blechstreifen hier die optimale Flexibilität wahren,
weil sie aus den Einzeldrähten bestehen. Damit ergibt sich
dann die weiter oben beschriebene im Endblähzustand annähernd
dichte Schutzmantelschicht.
Die gewünschte Flexibilität in Richtung Bohrlochwandung
weist ein derartiger Schutzmantel auf, der aus Drahtgruppen
besteht, die etwa diagonal zur Längsachse des Packers ver
laufende Schutz und Kette bilden. Zweckmäßigerweise sind
die Drahtgruppen versetzt zueinander Doppelschuß und Doppel
kette bildend angeordnet, so daß sich beim Aufblähen die
schon mehrfach erwähnte gleichmäßige und annähernd dichte
Schutzmantelschicht ergibt.
Es versteht, daß die Länge des Blähkörpers so gewählt
werden muß, daß die notwendige Dichtheit gewährleistet ist.
Andererseits wird mit zunehmender Bohrlochlänge häufig auch
der auf den Packer einwirkende Druck größer. Diesem Effekt
kann sicher dadurch Rechnung getragen werden, daß die Länge
von Innenteil und Schutzmantel mit der Bohrlochlänge korres
pondierend gewählt ist. Das heißt, je länger das Bohrloch
ist, desto länger wird auch der entsprechende Blähkörper.
Um dem Schutzmantel eine hohe Flexibilität zu geben,
kann es zweckmäßig sein, Schutzmantel und Innenteil am Bläh
packerausgangsteil miteinander zu verbinden und den Schutz
mantel am Blähpackerausgangsteil das Innenteil um 20 bis
60% der Innenteillänge überragend auszubilden. Damit hat
der Schutzmantel die Möglichkeit, sich bei sich ausdehnendem
Innenteil das notwendige Material heranzuholen und durch
gleichmäßiges Verkürzen dem sich aufblähenden Innenteil
anzupassen. Auch nach abgeschlossenem Blähvorgang ist das
Innenteil immer ausreichend durch den Schutzmantel gesichert
und kann damit durch vorstehende Steine o. ä. nicht beein
trächtigt werden.
Die weiter vorn beschriebenen Ausführungsformen gehen
davon aus, daß nach dem Herstellen des Bohrloches der Packer
in das Bohrloch eingebracht und dann entweder durch den
Packer hindurch das Druckmedium oder auch seitlich am Packer
vorbei in das Bohrlochtiefste eingebracht wird. Diese Ver
fahren werden insbesondere beim Verfestigen vom Gebirge
oder auch beim Tränken eingesetzt. Neuere Verfahren sehen
dagegen vor, daß gleichzeitig mit dem Verpressen bzw. Ein
pressen von Verfestigungsmaterial auch eine Ankerstange
in das Bohrloch eingebracht wird, die damit gleichzeitig
im Bohrloch festgeklebt wird. Damit wird ein Doppelverfesti
gungseffekt erreicht. Dieses Verfahren ist auch bei Anwendung
des erfindungsgemäßen Blähpackers zu verwirklichen, wenn
nämlich Schutzmantel und Innenteil einer einen
Innenkanal aufweisenden Ankerstange zugeordnet sind, wo
sie am dem Bohrlochtiefsten zugewandten Ende an dieser so
festgelegt sind, daß eine Ringkammer entsteht, die über
Querkanäle mit dem Innenkanal der Ankerstange in Verbindung
steht und daß die Ankerstange am Innenkanalausgang und den
Querkanalansätzen mit Rückschlagventilen ausgerüstet ist,
die ein schnelles Füllen der Ringkammer sicherstellend einge
stellt sind. Blähpacker und Ankerstange sind somit miteinan
der kombiniert und geben die Möglichkeit, beide gleichzeitig
ins Gebirge einzubringen. Der hier zum Einsatz kommende
Blähpacker bringt dabei den großen Vorteil, daß mit Festsetzen
des Blähpackers gleichzeitig auch die Ankerstange in der
gewünschten Position fixiert ist, so daß sie beim anschlie
ßenden Einpressen des Druckmediums sich aus ihrer einmal
vorgegebenen Position nicht herausbewegen kann. Durch geeig
nete Maßnahmen kann dabei auch sichergestellt werden, daß
die Ankerstange über die gesamte Länge eingeklebt wird,
beispielsweise durch Anordnung von Rückschlagventilen im
Bereich des Blähkörpers bzw. von Querkanälen, die unterhalb
des Blähpackers angeordnet sind und die erst öffnen, wenn
sowohl der Blähpacker festgesetzt wie auch das Gebirge ober
halb des Blähpackers durch Einbringen von Verfestigungs
material verfestigt ist. Beim Einbringen der Ankerstange
wird zunächst einmal die Ringkammer mit Verfestigungsmaterial
gefüllt und damit der Blähpacker festgesetzt und die Anker
stange fixiert. Dies wird durch die Ausbildung bzw. Einstel
lung der Rückschlagventile am Innenkanalausgang und an den
Querkanalansätzen erreicht. Ist der Blähpacker festgesetzt,
so verhindern die in den Querkanalansätzen angeordneten
Rückschlagventile einen Rückfluß des hier in die Ringkammer
eingebrachten Druckmedium, so daß nun das gesamte Druckmedium
durch den Innenkanal und das am Innenkanalausgang angeordnete
Rückschlagventil hindurch ins Gebirge eingepreßt werden
kann.
Gerade für vollverklebte Ankerstangen ist eine Ausbil
dung der Erfindung vorteilhaft, bei der das Innenteil beid
seitig und im Abstand zu den Querkanälen an der Ankerstange
festgelegt ist, während der Schutzmantel nur am Ende der
Ankerstange festgelegt und am gegenüberliegenden Ende weit
über das Innenteil hinaus die Ankerstange umhüllend ange
ordnet ist. Wird, wie weiter oben beschrieben, das Innenteil
durch Einleiten von Druckmedium aufgebläht, so nimmt es
auch den Schutzmantel mit und sorgt gleichzeitig dafür,
daß sich die Einzeldrähte bzw. die Drahtgruppen des Schutz
mantels so verhalten, daß sich eine annähernd dichte Mantel
schicht ergibt. Im Bereich unterhalb des Blähkörpers wirkt
dann der entsprechend weit herunterhängende Schutzmantel
vorteilhaft gleichzeitig als Armierung, so daß sich eine
besonders vorteilhafte Gebirgsverfestigung erreichen läßt.
Bei großen Ankerlängen bzw. Bohrlochlängen ist es von
Vorteil, wenn über die Länge der Ankerstange gesehen an
mehreren Stellen Innenteile mit Schutzmantel also Blähkörper
angeordnet sind. Dadurch ergeben sich mehrere Zwangsveranke
rungspunkte, so daß die Ankerstange optimal im Gebirge fest
gelegt ist und dort ihre Funktion erfüllen kann. Über die
Ankerstange soll nämlich das Aufblättern der Gebirgsschichten
verhindert werden, was insbesondere dann möglich ist, wenn
sie entweder über die gesamte Länge eingeklebt oder eben
optimal beispielsweise durch Zwangsverankerungspunkte fest
gelegt ist.
In jüngster Zeit immer häufiger zum Einsatz kommende
Verfahren sehen vor, daß die Ankerstange zugleich auch als
Bohrstange mitverwendet wird. Dies ist bei der erfindungs
gemäßen Ausführung möglich, wenn die Ankerstange zugleich
als Bohrstange dienend mit einer Bohrkrone ausgerüstet ist,
die über die Außenwand hinausstehend und diese damit abdec
kend ausgebildet ist. Diese Ausführung hat den Vorteil,
daß beim Einbohren der Anker bzw. Bohrstange sowohl Schutz
mantel wie auch dahinterliegendes Innenteil im Bohrschatten
liegen und damit geschützt sind. Nicht zu verhindern ist
aber allerdings, daß Bohrklein sich im Schutzmantel fest
setzt, was aber dadurch verhindert werden kann, daß der
Schutzmantel durch einen über Längsschlitze verfügenden
Deckmantel abgesichert ist, der eine glatte Außenwand auf
weist. In der Regel wird ein derartiger Deckmantel zwar
nicht benötigt werden, doch ist für entsprechende Anwendungs
fälle beispielsweise auch ein Deckmantel aus Kunststoff
denkbar.
Weiter oben ist bereits erwähnt worden, daß über
die Länge der Ankerstange bzw. Bohrstange gesehen an
mehreren Stellen Blähpacker vorgesehen werden können. Da
nicht immer die Möglichkeit besteht, in der Ankerstange
bzw. Bohrstange Querkanäle vorzusehen, kann es zweckmäßig
sein, diese zusätzlichen Blähpacker vom Bohrlochmund aus
getrennt zu fixieren, was möglich ist, wenn wie erfindungs
gemäß vorgesehen das Innenteil als Blähring ausgebildet
an der Ankerstange festgelegt und von dem ebenfalls mit
der Ankerstange verbundenen Schutzmantel abgedeckt ist.
Diese Ausbildung gibt darüber hinaus vorteilhafterweise
die Möglichkeit, auch Vollankerstangen einzusetzen, die
eben von der Stange her eine Versorgung der Blähpacker mit
Druckmedium nicht ermöglichen.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus,
daß ein enorm vielseitig verwendbarer Blähpacker geschaffen
ist, der sowohl als Einzelteil als auch zusammen mit Anker
stangen oder Bohrstangen und sogar mit Vollankerstangen
einsetzbar ist, wobei er vorteilhaft beliebige Blähpacker
längen zuläßt und den Einsatz auch in gebrächem, scharf
kantigem Gebirge ermöglicht. Vorteilhaft ist dabei auch,
daß die Möglichkeit gegeben ist, an mehreren Stellen über
die Länge der Ankerstange gesehen Zwangsverankerungspunkte
zu erzeugen, die damit eine optimale Fixierung der Anker
stange im Gebirge bzw. im Bohrloch ermöglicht. Vorteilhaft
ist weiter, daß der Blähpacker zusammen mit der Ankerstange
oder sogar mit der Bohrstange eingebracht werden kann,
ohne daß die Gefahr besteht, daß er nach Abschluß des Ein
schiebens ins Bohrloch oder nach Abschluß der Bohrarbeiten
nicht mehr funktionstüchtig ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen
standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungs
beispiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzel
teilen dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 einen Blähpacker im entspannten Zustand,
Fig. 2 einen Blähpacker im gespannten Zustand,
Fig. 3 das als Schutzmantel dienende Drahtgeflecht
im entspannten Zustand,
Fig. 4 das Blähpackerende von der Innenseite
her gesehen im entspannten Zustand,
Fig. 5 das Blähpackerende im gespannten Zustand
und
Fig. 6 eine Anker- bzw. Bohrstange mit kombi
niertem Blähpacker im Schnitt.
Der in Fig. 1 gezeigte Blähpacker (1) ist in ein Bohr
loch (2) eingeschoben, dessen Bohrlochwandung annähernd
glatt ist. Er ist bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausfüh
rungsform über die Versorgungsleitung (3) in das Bohrloch
(2) eingeschoben worden und wird auch dadurch in der hier
gezeigten Position gehalten.
Zum Abschluß gegen die Versorgungsleitung (3) ist ein
Rückschlagventil (4) vorgesehen, das im Blähpackereingangs
teil (5) positioniert und sicherstellt, daß bei Abschluß
des Blähvorganges kein Druckmedium in die Versorgungsleitung
(3) zurückfließt.
Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausführung ist im
Blähpackerausgangsteil (6) kein Rückschlagventil vorgesehen.
Sowohl am Blähpackereingangsteil (5) wie auch -ausgangs
teil (6) ist ein Sperring (7) angeordnet, über den die beiden
Teile des Blähpackers (1) zusammengehalten und miteinander
verbunden werden. Die Versorgungsleitung (3) ist auf das
Anschlußstück (8) des Blähpackereingangsteils (5) aufgescho
ben und auf geeignete Art und Weise damit so verbunden,
daß nach Abschluß des Blähvorganges beide Teile voneinander
gelöst werden können.
Mit (9) ist der Blähkörper bezeichnet, der bei der
aus den Fig. 1 ff. ersichtlichen Ausführung aus einem flexi
blen Innenteil (10) und einem Schutzmantel (11) aus einem
Drahtgeflecht (12) besteht. Damit ist die Möglichkeit ge
geben, das Innenteil (10) aus recht flexiblem Material herzu
stellen, das dann beim Ausdehnen dafür Sorge trägt, daß
auch der Schutzmantel (11) sich entsprechend ausdehnt.
Während Fig. 1 den Ausgangspunkt wiedergibt, zeigt
Fig. 2 den Blähpacker (1) nach Abschluß des Blähvorganges
und nach Loslösung der Versorgungsleitung (3). Der Blähpacker
(1) sitzt nun fest im Bohrloch und schließt dicht gegen
die Bohrlochwandung ab. Deutlich ist dabei, daß durch den
Blähvorgang das Drahtgeflecht (12) dichter geworden ist,
so daß eine annähernd durchgängige Schutzmantelschicht sich
ergibt.
Durch Anordnung eines Rückschlagventils (13) auch im
Blähpackerausgangsteil (6) ist die Möglichkeit gegeben,
durch den Blähpacker (1) hindurch Verfestigungsmaterial
in den Bereich (14) hinter dem Blähpacker (1) hineinzudrücken
und damit das Gebirge entsprechend zu tränken oder zu ver
festigen.
Fig. 3 zeigt den Schutzmantel (11) in vergrößerter
Wiedergabe im Ausgangszustand. Deutlich wird hier, daß je
weils mehrere Drähte (15, 16, 17) zu Drahtgruppen (18, 19,
20) zusammengefaßt sind, wobei die Drahtgruppen (18, 19,
20) das Drahtgeflecht (12) ergeben. Die einzelnen Draht
gruppen (18, 19, 20) sind dabei etwa diagonal zur Längsachse
(21) des Blähpackers (1) angeordnet und ziehen sich so weit
zusammen, daß eine annähernd durchgehend geschlossene Draht
schicht sich ergibt, wenn der aus Fig. 2 ersichtliche Zustand
des Blähpackers (1) erreicht ist.
Fig. 4 und 5 zeigen einen Schnitt durch den Blähpacker
mit Blick auf das Blähpackerausgangsteil (6), der hier durch
den Sperring (7) vollständig verschlossen ist, also kein
Rückschlagventil aufweist. Deutlich wird beim Vergleich
von Fig. 4 und 5, daß sich der Querschnitt des gesamten
Blähpackers (1) von Fig. 4 nach Fig. 5 vergrößert hat, so
daß das dichte Anliegen an der hier nicht dargestellten
Bohrlochwandung erreicht ist.
Fig. 6 zeigt eine kombinierte Blähpackerankerstange,
wobei hier der Blähpacker (1) mit der Ankerstange (23) zusam
men in das Bohrloch (2) eingeführt ist und zwar bis dicht
vor das Bohrlochtiefste (25). Die Ankerstange (23) weist
einen Innenkanal (24) auf, durch den hindurch Verfestigungs
material bis ins Bohrlochtiefste (25) eingebracht werden
kann.
Um dabei das Aufblähen des Blähpackers (1) sicherzu
stellen, ist im Bereich des Endes (26) der Ankerstange (23)
ein Rückschlagventil (27) vorgesehen, das zunächst einmal
den Innenkanalausgang (28) so lange verschließt, bis der
Blähpacker (1) so weit aufgebläht ist, daß sowohl der Schutz
mantel (11) wie auch das flexible Innenteil (10) dicht an
der Bohrlochwandung anliegen. Hierzu wird das Verfestigungs
material, das durch den Innenkanal (24) herangeführt wird,
durch das verschlossene Rückschlagventil (27) zunächst einmal
gezwungen, durch die Querkanäle (29, 31) hindurchzuströmen,
wobei die dort in den Querkanalansätzen (32) vorgesehenen
Rückschlagventile (30) öffnen. Sie sind hierzu weicher einge
stellt, als das Rückschlagventil (27) im Innenkanalausgang
(28).
Das Druckmedium bzw. Verfestigungsmaterial strömt somit
durch die Querkanalansätze (32) und die Querkanäle (31
bzw. 29) in die Ringkammer (33), bläht dabei das flexible
Innenteil (10) auf und erweitert damit auch den Schutzmantel
(11). Das flexible Innenteil (10) ist dabei im Abstand zu
den Querkanälen (29, 31) an der Ankerstange (23) festgelegt,
die hierzu mit einer Nut (34) ausgerüstet ist. Über den
Haltering (35) erfolgt eine entsprechende Fixierung des
flexiblen Innenteils (10), so daß dieses die schon erwähnte
Ringkammer (33) bildet.
Der Schutzmantel (11) ist bei der aus Fig. 6 ersicht
lichen Ausführung nur im Bereich des Endes (26) der Anker
stange (23) an dieser festgelegt, wozu ein Drahtring (36)
vorgesehen ist. Am gegenüberliegenden Ende des flexiblen
Innenteils (10) überragt bzw. überdeckt dagegen der Schutz
mantel (11) das Innenteil (10) und ist noch weit darüber
hinaus die Ankerstange (23) umhüllend geführt. Wird nach
Festsetzen des Blähpackers (1) auch der Ringraum (42) zwi
schen Bohrlochwandung (43) und Außenwand (41) mit Verfesti
gungsmaterial verfüllt, wirkt der Schutzmantel (11) in diesem
Bereich als Armierung.
Die aus Fig. 6 ersichtliche Ausführungsform der Anker
stange (23) ist eigentlich eine Bohrstange, weil sie am
Ende (26) eine Bohrkrone (38) trägt. Diese Bohrkrone (38)
ist mit Hartmetallschneiden (39) versehen und zwar so, daß
ein seitlicher Überstand (40) entsteht. Dadurch liegen sowohl
der Drahtring (36) wie auch die Nut (34) mit dem Haltering
(35) und damit auch der gesamte Blähkörper (9) im Bohrschat
ten. Beim Bohrvorgang ist eine Beschädigung dieses Blähpac
kers (1) damit ausgeschlossen.
Soll beim Bohrvorgang das Festsetzen von Bohrklein
im aus dem Drahtgeflecht (12) bestehenden Schutzmantel (11)
verhindert werden, so kann ein Deckmantel (44) vorgesehen
werden, wie er aus Fig. 6 ersichtlich ist.
Mit (29′, 30′ und 34′) sind jeweils die gleich ausge
bildeten Teile bezeichnet, die aber zusätzlich zu den ohne
den Beistrich versehenen Teile vorgesehen sind.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein
zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfin
dungswesentlich angesehen.
Claims (15)
1. Blähpacker zum Abschließen von Bohrlöchern im unter
tägigen Berg- und Tunnelbau sowie von Tiefbohrlöchern, der
aus einem an der Einsatzstelle festsetzbaren Blähkörper
besteht, der mit einer Versorgungsleitung verbindbar und
mit wenigstens einem gegen die Versorgungsleitung abschlie
ßenden Rückschlagventil ausgerüstet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Blähkörper (9) ein flexibles, vor allem eine hohe
Querdehnbarkeit aufweisendes Innenteil (10) und einen aus
einem dehnbaren, engmaschigen Drahtgeflecht (12) bestehenden
Schutzmantel (11) aufweist.
2. Blähpacker nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß Innenteil (10) und Schutzmantel (11) am Blähpackerein
gangs- (5) und -ausgangsteil (6) gemeinsam über jeweils
einen Sperring (7) festgelegt sind.
3. Blähpacker nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Blähpackereingangsteil (5) und am -ausgangsteil (6)
ein Rückschlagventil (4, 13) angeordnet ist, wobei das aus
gangsseitige Rückschlagventil (13) erst bei höherem Druck
öffnend eingestellt ist.
4. Blähpacker nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schutzmantel (11) aus einem Maschendrahtgeflecht
jeweils zu Drahtgruppen (18, 19, 20) zusammengefaßter Drähte
(15, 16, 17) geringer Drahtstärke besteht.
5. Blähpacker nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drähte (15, 16, 17) einen Drahtdurchmesser von 0,2
bis 0,7 mm aufweisen.
6. Blähpacker nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drähte (15, 16, 17) zu Drahtgruppen (18, 19, 20)
von jeweils sechs Einzeldrähten zusammengefaßt und flach
nebeneinanderliegend verarbeitet sind.
7. Blähpacker nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drahtgruppen (18, 19, 20) etwa diagonal zur Längs
achse (21) des Packers (1) verlaufende Schuß und Kette
bilden.
8. Blähpacker nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drahtgruppen (18, 19, 20) versetzt zueinander Doppel
schuß und Doppelkette bildend angeordnet sind.
9. Blähpacker nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge von Innenteil (10) und Schutzmantel (11) mit
der Bohrlochlänge korrespondierend gewählt ist.
10. Blähpacker nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß Schutzmantel (11) und Innenteil (10) am Blähpackeraus
gangsteil (6) miteinander verbunden sind und daß der Schutz
mantel (11) am Blähpackereingangsteil (5) das Innenteil
(10) um 20 bis 60% der Innenteillänge überragt.
11. Blähpacker nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß Schutzmantel (11) und Innenteil (10) einer einen Innen
kanal (24) aufweisenden Ankerstange (23) zugeordnet sind,
wo sie am dem Bohrlochtiefsten (25) zugewandten Ende (26)
an dieser so festgelegt sind, daß eine Ringkammer (33) ent
steht, die über Querkanäle (29, 31) mit dem Innenkanal (24)
der Ankerstange (23) in Verbindung steht und daß die Anker
stange am Innenkanalausgang (28) und den Querkanalansätzen
(32) mit Rückschlagventilen (27, 30) ausgerüstet ist, die
ein schnelles Füllen der Ringkammer sicherstellend einge
stellt sind.
12. Blähpacker nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Innenteil (10) beidseitig und im Abstand zu den
Querkanälen (29, 31) an der Ankerstange (23) festgelegt
ist, während der Schutzmantel (11) nur am Ende (26) der
Ankerstange festgelegt und am gegenüberliegenden Ende weit
über das Innenteil hinaus die Ankerstange umhüllend ange
ordnet ist.
13. Blähpacker nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß über die Länge der Ankerstange (23) gesehen an mehreren
Stellen Innenteile (10) mit Schutzmantel (11) angeordnet
sind.
14. Blähpacker nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ankerstange (23) zugleich als Bohrstange dienend
mit einer Bohrkrone (38) ausgerüstet ist, die über die Außen
wand (41) hinausstehend und diese damit abdeckend ausgebildet
ist.
15. Blähpacker nach Anspruch 11 und Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Innenteil (10) als Blähring ausgebildet an der Anker
stange (23) festgelegt und von dem ebenfalls mit der Anker
stange verbundenen Schutzmantel (11) abgedeckt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924202926 DE4202926A1 (de) | 1992-02-01 | 1992-02-01 | Blaehpacker mit schutzmantel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924202926 DE4202926A1 (de) | 1992-02-01 | 1992-02-01 | Blaehpacker mit schutzmantel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4202926A1 true DE4202926A1 (de) | 1993-08-12 |
Family
ID=6450793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924202926 Withdrawn DE4202926A1 (de) | 1992-02-01 | 1992-02-01 | Blaehpacker mit schutzmantel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4202926A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100404788C (zh) * | 2003-11-19 | 2008-07-23 | 山东省岩土与结构工程技术研究中心 | 柔性注压锚杆 |
DE102010025717A1 (de) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Hasan Altinbilek | Verschließen und Abdichten eines Unterwasser-Bohrlochs |
CN111852380A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-10-30 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种涌水封堵装置及其控制方法 |
US11255148B2 (en) | 2017-04-27 | 2022-02-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Expandable elastomeric sealing layer for a rigid sealing device |
-
1992
- 1992-02-01 DE DE19924202926 patent/DE4202926A1/de not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100404788C (zh) * | 2003-11-19 | 2008-07-23 | 山东省岩土与结构工程技术研究中心 | 柔性注压锚杆 |
DE102010025717A1 (de) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | Hasan Altinbilek | Verschließen und Abdichten eines Unterwasser-Bohrlochs |
DE102010025717B4 (de) * | 2010-06-30 | 2013-07-25 | Hasan Altinbilek | Verschließen und Abdichten eines Unterwasser-Bohrlochs |
US11255148B2 (en) | 2017-04-27 | 2022-02-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Expandable elastomeric sealing layer for a rigid sealing device |
CN111852380A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-10-30 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种涌水封堵装置及其控制方法 |
CN111852380B (zh) * | 2020-08-20 | 2022-03-18 | 中铁工程装备集团有限公司 | 一种涌水封堵装置及其控制方法 |
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