DE4220684C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Sanieren von Altmauerwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Sanieren von Altmauerwerk und zum Erzeugen einer Horizontalsperre gegen aufsteigende Feuchtigkeit, bei dem in das Altmauer­ werk mit Abstand voneinander eine Vielzahl von Sacklöchern gebohrt und in die an ihrem vorderen Ende durch einen ein­ setzbaren Packer abgesperrten Bohrungen zunächst mittels einer Pumpe eine Ze­ mentsuspension gepreßt und anschließend eine Silikatlösung injiziert wird sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei Altmauerwerk liegt meistens ein inhomogenes, hohlräu­ miges und zerklüftetes Mauerwerk vor. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn das alte Mauerwerk aus Bruchsteinen oder dergleichen gebildet ist und der Anteil des Mauermör­ tels verhältnismäßig hoch ist. Ist das Altmauerwerk nicht einschalig, sondern zweischalig ausgebildet, ist der In­ nenraum bzw. der Kern entweder hohl geblieben oder mit Steinschrott verfüllt. Bei sogenannten Nachkriegsbauten besteht das Mauerwerk vielfach aus Steinen unterschied­ licher Art, so daß auch hier oftmals große Hohlräume vor­ liegen. Darüber hinaus werden durch offene Fugen und Mauerwerksrisse ebenfalls erhebliche Hohlräume gebildet.

Gemäß dem WTA-Merkblatt 1-86, 3.3.1, sind derartige Hohlräume vor einer Sanierung bzw. vor dem Einbau einer Horizontalsperre gegen aufsteigende Feuchtigkeit mit einer leicht fließenden und quellenden Zementsuspension zu ver­ füllen.

Dieses Sanieren des Altmauerwerkes und das Erzeugen einer Horizontalsperre gegen aufsteigende Feuchtigkeit erfolgt bisher in der Weise, daß in die Fugen des alten Mauerwerks in einem vorgegebenen Abstand Sacklöcher gebohrt werden, die mit Abstand vor der Rückseite des Mauerwerks enden. Diese Sacklöcher weisen normalerweise einen Durchmesser zwischen 18 mm und 25 mm auf und sind im Abstand von 10 cm bis 15 cm zweireihig versetzt angeordnet. Nach dem Her­ stellen dieser Sacklöcher werden in dieselben frontseitig sogenannte Packer, das sind aufweitbare Absperrelemente, eingesetzt, die die Sacklöcher nach außen abschließen. In diesen Packern sind Kanäle vorgesehen, über die eine Ze­ mentsuspension mit einem Druck von etwa 4-7 bar in die Bohrungen eingepreßt wird. Dabei dringt diese Zementsus­ pension auch in die im Altmauerwerk vorhandenen Hohlräume und füllt dieselben im vorgesehenen Bereich aus. Nach einer Abbindezeit von etwa 2 Tagen oder mehr werden die Packer aus den Sacklöchern entfernt. Sodann wird in je­ der jetzt mit der ausgehärteten Zementsuspension auf ge­ füllten Bohrung eine neue, jedoch kleinere Bohrung er­ zeugt, in die dann ein weiterer, in seinem Außendurchmes­ ser ebenfalls kleinerer Packer eingesetzt wird. Über diese Packer wird dann über eine weitere, also zusätzliche Pumpe eine Silikatlösung unter einem Druck von 7-25 bar in die ausgehärtete Zementsuspension injiziert.

Ein derartiges Verfahren ist verhältnismäßig umständlich und zeitraubend und aufgrund der damit verbundenen Lohn­ kosten auch teuer. Für die unterschiedlichen Medien und die unterschiedlichen Drücke werden getrennte Pumpen ver­ wendet. Die unterschiedlichen Packer für die unterschied­ lichen Bohrungen sind mit einem zusätzlichen Materialauf­ wand verbunden. Unabhängig davon nimmt die ausgehärtete Zementsuspension nicht immer in ausreichendem Maße die Si­ likatlösung auf, so daß die angestrebte Horizontalsperre gegen aufsteigende Feuchtigkeit nicht immer vollkommen ge­ währleistet ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren zum Sanieren von Altmauerwerk und zum Erzeugen einer Horizontalsperre gegen aufsteigende Feuchtigkeit aufzuzeigen, das rascher und damit in kürzerer Zeit durch­ führbar ist, eine vollkommen geschlossene Horizontalsperre sicherstellt und weniger Lohn- und Materialkosten erfor­ dert. Die verwendete Vorrichtung soll vereinfacht werden.

Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 5 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einem solchen Verfahren wird die Silikatlösung bereits wenige Stunden nach dem Einpressen der Zementsuspension in die nur leicht angehärtete bzw. leicht angetrocknete, aber noch feuchte Zementsuspension injiziert. Dies ergibt den Vorteil, daß sich die Silikatlösung rascher und weiter in der Zementsuspension verteilt als dies bisher der Fall war. Damit ist immer eine vollkommen geschlossene Hori­ zontalsperre gegen aufsteigende Feuchtigkeit sicherge­ stellt. Die Arbeitszeit und damit die Lohnkosten für den Sanierungsvorgang werden erheblich reduziert. Durch die Verwendung der gleichen Packer werden zusätzlich aber auch noch die Materialkosten verringert.

Weitere Merkmale des Verfahrens sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 11 offenbart.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung in vereinfachter Weise dargestellten Ausfüh­ rungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Mauer mit zwei einge­ setzten Packern und

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Pumpe gemäß der Erfin­ dung.

In der Fig. 1 der Zeichnung ist eine Mauer 1 ausschnitts­ weise im Schnitt dargestellt, die beispielsweise aus nicht gezeichneten Bruchsteinen mit Mauermörtel hergestellt wurde und die saniert und mit einer Horizontalsperre gegen aufsteigende Feuchtigkeit versehen werden soll. In diese Mauer 1 werden im Bereich der nicht dargestellten Fugen Bohrungen 2 eingebracht, die in vorteilhafter Weise einen Durchmesser von 18 mm bis 25 mm besitzen. Diese Bohrun­ gen 2 sind als sogenannte Sacklöcher ausgebildet, die in einem Abstand von 6 cm-10 cm vor der gegenüberliegenden Oberfläche bzw. der Rückseite der Mauer 1 enden. Der Ab­ stand der Bohrungen 2 beträgt, in Abhängigkeit von der zu sanierenden Mauer 1, etwa 10 cm-15 cm, wobei die Bohrun­ gen 2 in vorteilhafter Weise in zwei Reihen übereinander, möglichst versetzt gegeneinander, angeordnet sind. Die Bohrungen 2 können horizontal verlaufen. Es hat sich je­ doch als vorteilhaft erwiesen, wenn die Bohrungen 2, so­ weit dies die Mauer 1 zuläßt, mit ihrem inneren Ende um einen Winkel von 10°-15° nach unten geneigt sind.

Sobald die erforderlichen Bohrungen 2 in der Mauer 1 er­ zeugt wurden, wird in alle Bohrungen 2 jeweils ein Packer 3 eingesetzt. Ein Packer 3 ist ein Absperrelement, welches eine elastische Manschette 4 aufweist, die aufgeweitet und dichtend an der Innenwandung der Bohrungen 2 zum Anliegen gebracht werden kann. Das Aufweiten der Manschette 4 er­ folgt über einen Knebel 5, der auf einer mit Gewinde ver­ sehenen Hülse 6 schraubbar befestigt ist. Bei der Schraub­ bewegung wird die Hülse 6 gegen eine dieselbe teilweise umschließende Hülse 7 verspannt, wodurch die Membran 4 verformt wird. Die Membran 4 ist zwischen den Kragen der Hülse 6 und der Hülse 7 eingespannt.

Sobald alle Packer 3 in den Bohrungen 2 die in der Zeich­ nung dargestellten Lage eingenommen haben, wird an das äu­ ßere Ende der Hülse 6 über deren Gewinde eine nicht ge­ zeichnete Leitung angeschlossen, über die von einer Pum­ pe 11 (Fig. 2) eine vorbereitete und im Handel erhältliche Zementsuspension durch die Bohrung 8 der Hülse 6 in die Bohrung 2 und von dort in den Fugenbereich des umgebenden Mauerwerkes gepreßt werden kann. Der Druck, mit dem diese Zementsuspension in die Bohrungen 2 gepreßt wird, beträgt etwa 4-7 bar. Nach einer vorgegebenen, vom Zustand der Mauer 1 abhängigen Zeit, wird die Zufuhr der Zementsuspen­ sion beendet. Um ein Zurückfließen der Zementsuspension zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn auf die Hülse 6 jedes Packers 3 ein Ventil, vorteilhaft ein Kugelventil, aufge­ setzt wird, welches nach dem Einpreßvorgang abgesperrt werden kann. Nach dem Absperren aller Ventile können die Leitungen abmontiert und zusammen mit der Pumpe 11 gerei­ nigt werden.

Nach einer von der Zementsuspension und dem Zustand der Mauer 1 abhängigen Zeit, sie kann eine bis drei Stunden betragen, werden die Ventile von der Hülse 6 entfernt. Jetzt wird zunächst die Aushärtung bzw. Steifigkeit der eingepreßten Zementsuspension überprüft. Sobald ein an­ gestrebter Ansteifungsgrad der Zementsuspension erreicht ist, wird in die Bohrung 8 der Hülse 6 eine Nadel 9 ein­ getrieben, deren Durchmesser geringfügig kleiner als der Durchmesser der Bohrung 8 ist. Das Eintreiben der Nadel 9 erfolgt so weit, bis dieselbe am Ende der Bohrung 2 an­ liegt. Bedarfsweise kann die Nadel 9 eine wendelförmige Materialnut, ähnlich eines Bohrers, aufweisen.

Durch die Nadel 9 wird in der Hülse 6, insbesondere aber in der in der Bohrung 2 befindlichen, leicht angehärteten, aber noch feuchten Zementsuspension ein Kanal 10 erzeugt, der nach dem Entfernen der Nadel 9 erhalten bleibt. Nun werden auf die Hülsen 6 im Bereich des freien Gewindeab­ schnittes wieder die Leitungen angeschlossen, über die jetzt von der gleichen Pumpe 11 eine Silikatlösung in die Kanäle 10 injiziert wird. Die Silikatlösung steht unter einem Druck von etwa 7-25 bar. Diese Silikatlösung kann nun in die leicht angehärtete aber noch feuchte Zementsus­ pension eindringen und sich in derselben einschließlich der umgebenden Fuge verteilen. Dabei erleichtert die leicht angehärtete aber noch feuchte Zementsuspension den Verteilvorgang. Dies führt zu einer verhältnismäßig frühen Festigkeit und zu einer hervorragenden Abdichtung der Ze­ mentsuspension und der umgebenden Fugenmasse. Dadurch ent­ steht in der Mauer 1 eine vollkommen geschlossene Horizon­ talsperre gegen aufsteigende Feuchtigkeit.

Wenn sich die injizierte Silikatlösung ausreichend ver­ teilt hat, werden zunächst die Leitungen von den Hülsen 6 der Packer 3 entfernt. Sodann werden die Packer 3 durch entsprechendes Drehen der Knebel 5 entfernt und gereinigt.

Der noch offene Bereich der Bohrungen 2 und der Kanäle 10 wird dann durch flankierende Maßnahmen, beispielsweise durch einen Sanierputz, geschlossen.

Die in der Fig. 2 dargestellte Pumpe 11 besteht aus einem mehrteiligen Gehäuse 12 mit einem Innenraum 13. In das Gehäuse 12 sind zwei scheibenartige Membranen 14, 15 aus hochverschleißfestem Werkstoff eingesetzt, die sich mit Abstand voneinander quer durch den Innenraum 13 erstrecken. Dabei liegt jede Membran 14, 15 mit ihrer äußeren Fläche an der freien Stirnfläche eines Kolbens 16, 17 an.

Der Kolben 16 und damit die Membran 14 wird über eine nur angedeutete Druckfeder 18 in der gezeichneten Grundstel­ lung gehalten. Über eine Gewindehülse 19 kann die Vorspan­ nung der Druckfeder 18 und damit der maximale Arbeitsdruck der Pumpe 11 eingestellt werden.

Der Kolben 17 wird von einer Kolbenstange 20 getragen, der von einem nur angedeuteten, auf einer Antriebswelle ange­ ordneten Exzenter 21 in den Innenraum 13 gedrückt und von einer nur angedeuteten, ebenfalls vorgespannten Druckfeder 20a nach Freigabe durch den Exzenter 21 zurückgestellt wird.

In die von den beiden Membranen 14, 15 begrenzte Kammer 25 münden eine Zuführleitung 22 und eine Abführ- bzw. Druck­ leitung 23, in die jeweils ein Rückschlagventil 24 einge­ setzt ist. Die Zuführleitung 22 ist mit einem nicht darge­ stellten Vorratsbehälter verbunden, während die Abführ- bzw. Druckleitung 23 über nicht gezeichnete, verzweigte Leitungen an die Packer 3 anschließbar ist.

Bei der Erläuterung der Arbeitsweise der Pumpe 11 wird nun davon ausgegangen, daß die Kammer 25 zwischen den beiden Membranen 14, 15 bereits mit dem Pumpmedium - Zementsuspen­ sion oder Silikatlösung - gefüllt ist. Bei der Bewegung des Kolbens 17 in Richtung auf den Kolben 16 wird letzte­ rer zunächst entsprechend der Vorspannung der Feder 18 zu­ rückgedrängt, bis in der Kammer 25 der voreingestellte Druck aufgebaut ist. In Abhängigkeit von der Einstellung des Rückschlagventils 24 öffnet der entstehende Druck das­ selbe und pflanzt sich über die Leitung 23 bis zu den Pac­ kern 3 und in die Bohrungen 2 bzw. Kanäle 10 der Mauer 1 fort.

Kehrt der Kolben 17 nach Freigabe durch den Exzenter 21 und durch die Kraft der Feder 20a in seine Ausgangslage zurück, wird zunächst die Feder 18 entspannt und auch der Kolben 16 nimmt wieder seine Ausgangslage ein. Gleichzei­ tig strömt durch das entstehende Vakuum weiteres Pumpme­ dium über die Leitung 22 mit dem Rückschlagventil 24 in die Kammer 25, welches dann beim nächsten Arbeitshub des Kolbens 17 wieder über die Leitung 23 ausgestoßen wird.

Claims (11)

1. Verfahren zum Sanieren von Altmauerwerk und zum Erzeu­ gen einer Horizontalsperre gegen aufsteigende Feuchtig­ keit, bei dem in das Altmauerwerk mit Abstand voneinan­ der eine Vielzahl von Sacklöchern gebohrt und in die an ihrem vorderen Ende durch einen einsetzbaren Packer ab­ gesperrten Bohrungen zunächst mittels einer Pumpe eine Zementsuspension gepreßt und anschließend eine Silikat­ lösung injiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Silikatlösung über die gleichen Packer, mit de­ nen die Zementsuspension eingepreßt wurde, in die nur leicht angehärtete aber noch feuchte Zementsuspension injiziert wird, wobei die Zuführleitung für die Zementsuspension vom Packer entfernt und über eine durch den Packer geführ­ te Nadel in der leicht ausgehärteten aber noch feuch­ ten Zementsuspension ein sich annähernd über die ge­ samte Länge der Bohrung erstreckender Kanal erzeugt und über eine weitere an den Packer anschließbare Zu­ führleitung die Silikatlösung in den Kanal eingeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zementsuspension mit einem Druck von etwa 4-7 bar in die Bohrungen gepreßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Silikatlösung mit einem Druck von etwa 7-25 bar in die leicht angehärtete aber noch feuchte Ze­ mentsuspension injiziert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Silikatlösung mittels einer Membranpumpe in die Zementsuspension injiziert wird.

5. Vorrichtung zum Sanieren von Altmauerwerk und zum Er­ zeugen einer Horizontalsperre gegen aufsteigende Feuchtigkeit, zur Durchführung des Ver­ fahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bestehend aus mindestens einem frontseitig in eine Bohrung des Altmauerwerk einsetzbaren und dieselbe ab­ sperrenden Packer, über den mittels einer Pumpe eine Zementsuspension in die Bohrung gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe als Membranpumpe (11) ausgebildet ist und der Packer (3) eine axial durchgehende Bohrung (8) zur Aufnahme einer in die leicht angehärtete aber noch feuchte Zementsuspension eindrückbaren Nadel (9) zur Bildung eines Kanales (10) für die Silikatlösung aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (11) aus zwei scheibenartigen mit Ab­ stand voneinander in einem Gehäuse (12) eingespannten Membranen (14, 15) gebildet ist, von denen die eine Membran (15) von einem hin- und herbewegbaren Kolben (17) beaufschlagbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der anderen Membran (14) ein federbelasteter Kol­ ben (16) zugeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft des Kolbens (16) einstellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel (9) mit einem Griff versehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel (9) einen Durchmesser von etwa 4 bis 8 mm aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel (9) mit einer wendelartigen Materialnut versehen ist.