DE4446028C2 - Verfahren und Anlage zum Stabilisieren eines Bodens mit Hilfe von Injektionen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zum Verdichten eines instabilen Bodens gemäß den Patentansprü­ chen 1 und 7.

Böden, insbesondere flache und sanft ansteigende oder leicht abfallende Böden, die aus aufgeschüttetem Material bestehen, das anfänglich oft lose und trocken aufgebracht worden ist, wie es zum Beispiel in Gebieten für den Tagebau von zum Beispiel Braunkohle oder Steinkohle, in Landgewinnungsgebieten oder beim Bau von Dämmen vorgefunden werden kann, bilden durch ihre Insta­ bilität in der Praxis eine potentielle Gefahr. Ein Verschieben, Zerfließen oder Absenken eines derartigen sanft ansteigenden oder leicht abfallenden oder flachen Bodens kann stattfinden, wenn mehrere der folgenden Faktoren auftreten:

• (a) in einer instabilen Bodenschicht steht das Grundwasser bis zu einer Höhe von mehr als ca. 20% der gesamten Schichtstärke;
• (b) es tritt eine plötzliche Belastung oder eine einmalige oder bleibende Vibration auf;
• (c) die Teilchengrößenverteilung des Bodenmaterials findet hauptsächlich innerhalb eines bestimmten kritischen Ge­ biets statt und/oder die Teilchen haben eine runde, ab­ geschliffene Form mit einer glatten Oberfläche oder
• (d) der Boden hat ein niedriges Schüttgewicht (d. h. der kri­ tische Dichtheitsindenx ist kleiner als oder gleich ca. 0,6) mit einer relativ hohen Porosität.

Um die oben beschriebenen instabilen Böden für den Menschen ohne Gefahr für Verschiebung, Zerfließung oder Senkung begehbar und kultivierbar zu machen, muß der Einfluß der Faktoren (a) bis (d) auf die Bodenstabilität über eine Landoberfläche verrin­ gert werden, die um mehrere zehn Quadratkilometer variieren kann.

Die aus dem Faktor (a) hervorgehende Gefahr kann verringert wer­ den, indem der Porenwasserdruck abgesenkt wird, was nur möglich ist, wenn der Grundwasserspiegel im Boden durch Entwässerung herabgesetzt wird. Eine derartige Entwässerung hat einen konti­ nuierlichen Charakter und ist deshalb sehr teuer.

Der Faktor (b) ist eigentlich nur beherrschbar, wenn das Gebiet mit dem instabilen Boden völlig für den Menschen gesperrt wird. Die potentielle Gefahr der Verschiebung, Zerfließung oder Sen­ kung bleibt dann jedoch bestehen. Der Faktor (c) kann nicht be­ einflußt werden.

Eine dauerhafte Lösung des Problems der Instabilität des Bodens kann herbeigeführt werden, wenn die Eingeschaften (d) des Bo­ dens geändert werden. Eine bekannte Technik ist das Injizieren eines aushärtenden Stabilisationsmittels wie Beton, Zement oder eines ähnlichen Materials mittels senkrechter Bohrungen, wie sie zum Beispiel in der DE-OS 32 13 041 beschrieben ist. Die Poren im Boden werden durch ein derartiges Mittels in einem Ge­ biet um die Stelle der Injektion herum ausgefüllt. Der Umfang des gesamten, auf diese Weise stabilisierbaren Gebietes ist in der Hauptsache vom angewandten Druck, der Porosität des Bodens und der Viskosität des Mittels abhängig. Durch den erhöhten In­ jektionsdruck tritt eine Rißbildung auf, die sich manchmal bis zu einige zehn Meter um die Injektionsstelle herum fortsetzen kann. Weil oft die Rede von der Bodenstabilisation bei mehr oder weniger ausgedehnten Gebieten ist, werden die Injektionen in den hauptsächlich senkrechten Bohrungen normalerweise ent­ lang einer oder mehrerer, in der Hauptsache waagerechten Strec­ ken in regelmäßigen Abständen in Bezug zu einander in einem solchen Abstand durchgeführt, daß eine mehr oder weniger gleich­ mäßige Stabilisierung des Bodens eintritt. Ein Nachteil ist da­ bei, daß für die Stabilisierung eines ausgedehnten Gebietes sehr viele Bohrungen durchgeführt werden müssen.

In bestimmten Fällen ist es unmöglich, den Boden mittels Injek­ tionen zu stabilisieren, weil das betreffende Gebiet ein ge­ schützter Naturpark ist oder weil das Gebiet bebaut ist, so daß Bohranlagen für die senkrechten Bohrungen nicht errichtet wer­ den können.

Ein Nachteil der Stabilisationstechnik mit Hilfe von Injek­ tionen aus senkrecht gebohrten Löchern ist, daß nach einer Boh­ rung und einer Injektion die nächste Bohrung erst stattfinden kann, wenn die erste Bohrstelle genügend stabilisiert ist und eine ausreichende Festigkeit für die Aufstellung einer Bohran­ lage besitzt. Ein weiterer Nachteil des Standes der Technik be­ steht darin, daß das benutzte Stabilisationsmittel in der Regel Fremdmaterial im Boden ist, was aus umwelttechnischer Hinsicht unerwünscht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren für das Verdichten eines instabilen Bodens mittels Injektion eines Stabilisations­ mittels im Boden derart zu verbessern, daß es sicher, schnell und billig durchgeführt werden kann, ohne unnatürliche Materia­ lien in den Boden einzubringen, sowie eine Anlage zur Durchfüh­ rung dieses Verfahrens bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Das Verfahren nach der Erfindung kennt kaum oder gar keine Einschränkungen in Bezug auf die Bodenoberflä­ che, das Gefälle oder die Böschungshöhe eines zu stabilisieren­ den Bodens und dessen Lage, die Gefahrenklasse des Gebietes und die Witterung oder die Bodenbeschaffenheit, namentlich des Vor­ handenseins oder des Fehlens von Grundwasser. Von einem Punkt auf einem stabilen Untergrund können gesteuerte waagerechte Boh­ rungen (eine Technik, die an sich bekannt ist für ganz andere Anwendungen, zum Beispiel aus US-PS 3 878 903) in eine gewünsch­ te Tiefe und Richtung in den flachen oder geneigten Boden herge­ stellt werden, also ohne daß die Bohranlage selbst auf dem zu stabilisierenden Boden steht. Deshalb ist es mit dem Verfahren nach der Erfindung auch möglich, den Boden unter einem geschütz­ ten Naturgebiet oder einer bebauten Umgebung zu stabilisieren, ohne sich auf die Bodenoberfläche des zu stabilisierenden Bo­ dens zu begeben. Ein großer Vorteil in Bezug auf den Stand der Technik, bei dem Bohrungen in senkrechter Richtung verwendet werden, ist, daß der Nutzen der waagerechten Bohrungen viele Male höher ist. Mit einer einzigen waagerechten Bohrung kann ein Bodengebiet stabilisiert werden, das mittels senkrechter Bohrtechniken erst nach der Durchführung zahlreicher zehnfacher Bohrungen erreicht werden kann. Auf diese Weise werden sehr gro­ ße Zeit- und Kosteneinsparungen erhalten.

Das in dem Verfahren nach der Erfindung benutzte, natürliche, nicht aushärtende Fluid besteht aus einer Flüssigkeit, wie Was­ ser oder Bentonitlösung, einem Gas, wie Luft, oder einer Kombi­ nation einer Flüssigkeit und einem Gas, die gleichzeitig oder nacheinander injiziert werden können. Das eingespritzte Fluid vergrößert zeitweilig die Poren zwischen dem Bodenmaterial, wonach das Bodenmaterial während des Wegströmens des Fluids eine stabilere Position als vorher einnimmt, wobei die Poren kleiner sind als vorher und der Boden sich daher gesetzt hat. Das Fluid belastet die Umwelt nicht. Vorzugsweise wird der Abstand der Injektionsstellen untereinander derart gewählt, daß ein annähernd zusammengeschlossenes verdichtetes Bodengebiet erhalten wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Er­ findung wird die Druckleitung für die Injektion des Stabilisa­ tionsmittels durch eine Bohrstange oder mehrere Bohrstangen ge­ bildet, die für das waagerechte gesteuerte Bohren des Bohrlochs benutzt wird bzw. werden. Auf diese Weise ist es überflüssig, eine getrennte Druckleitung ins Bohrloch einzubringen, nachdem vorher die Bohrstangen daraus entfernt worden sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens, bei dem eine Bohrstange oder mehrere Bohrstangen, die für das waage­ recht gesteuerte Bohren eines Lochs als Druckleitung gebraucht werden oder bei dem eine getrennte Druckleitung benutzt wird, wird die Druckleitung ganz in das Bohrloch eingeführt, das Sta­ bilisationsmittel in das Bohrloch injiziert und danach die Druckleitung aus dem Bohrloch zurückgezogen. Dabei ist es mög­ lich, das Stabilisationsmittel während des Rückzuges der Druck­ leitung aus dem Bohrloch kontinuierlich in das Bohrloch zu inji­ zieren, wodurch eine sehr gleichmäßige Stabilisierung bzw. Ver­ dichtung des Bodens in der Umgebung des Bohrloch erhalten wird. Es ist auch möglich, die Injektion des Stabilisationsmittels ins Bohrloch während des Zurückziehens der Druckleitung aus dem Bohrloch zu stoppen, wobei die Druckleitung nur um eine vorbe­ stimmte Distanz zurückgezogen wird, um danach die Injektion des Stabilisationsmittels ins Bohrloch wieder aufzunehmen. Auf die­ se Weise werden diskontinuierliche Stabilisierungen bzw. Ver­ dichtungen des Bodens in der Umgebung des Bohrlochs erreicht.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird abwechselnd in einer vorbestimmten Ent­ fernung gebohrt und Stabilisationsmittel in das Bohrloch inji­ ziert. Auf diese Weise kann bereits während des Bohrens, wobei Muster des Bodens am Ende des Bohrloch gezogen werden können, ein Fluid in den Boden injiziert werden, wobei die Musterentnahme als Indikation für die Notwendigkeit der Injektion des Fluids dienen kann.

Eine Anlage für die Ausführung des Verfahrens nach der Erfin­ dung umfaßt eine oder mehrere Bohrvorrichtungen für die Durch­ führung einer gesteuerten waagerechten Bohrtechnik und eine Hochdruckeinrichtung mit Druckleitung für das Injizieren des Stabilisationsmittels in jedes Bohrloch.

Wenn die Bohrvorrichtung eine hohle Steuerbohrstange mit einem offenen vorderen Ende und eine koaxial um sie herum bewegbare, hohle Spülbohrstange mit einem offenen vorderen Ende umfaßt, wo­ bei für die Bohrung eine Flüssigkeitsströmung durch die Steuer­ bohrstange und in entgegengesetzter Richtung durch den Raum zwi­ schen der Steuerbohrstange und der Spülbohrstange erzeugt wer­ den kann, benutzt man vorzugsweise die Spülbohrstange als Druck­ leitung für die Injektion des Stabilisierungsmittels in den Bo­ den. Vorzugsweise ist bei einem derartigen Gebrauch der Spül­ bohrstange die Steuerbohrstange aus der Spülbohrstange entfernt worden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert, in der:

Fig. 1 eine Grafik für die Teilchengrößenver­ teilungen in einem Boden zeigt;

Fig. 2 eine schematische perspektivische Ab­ bildung ist zur Illustration der Boden­ stabilisierung bzw. -verdichtung mit Hilfe einer Injektion nach dem Stand der Technik;

Fig. 3 eine schematische perspektivische Ab­ bildung ist zur Illustration der Prin­ zipien des Verfahrens nach der Erfin­ dung;

Fig. 4 einen Querschnitt eines Bodens zeigt zur Darstellung des Verfahrens nach der Erfindung;

Fig. 5 eine andere Ausführungsform des Verfah­ rens nach der Erfindung illustriert;

Fig. 6 schematisch und als Draufsicht eine Ausführungs-form des Verfahrens nach der Erfindung illustriert;

Fig. 7 schematisch und als Draufsicht eine andere Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung illustriert;

Fig. 8 schematisch und als Draufsicht noch eine weitere Ausführungsform des Ver­ fahrens nach der Erfindung illustriert;

Fig. 9 und 10 schematisch und als Draufsicht ver­ schiedene Phasen einer anderen Ausfüh­ rungsform des Verfahrens nach der Er­ findung illustrieren;

Fig. 11 schematisch und als Querschnitt Stangen für die Durchführung einer waagerechten gesteuerten Bohrung wiedergibt und

Fig. 12 schematisch als Querschnitt die Bohr­ stangen nach Fig. 11 in einer anderen Phase des Bohrens wiedergibt.

In den verschiedenen Figuren beziehen sich gleiche Bezugszif­ fern auf gleiche Teile oder Teile mit gleichen Funktionen.

In der Grafik nach Fig. 1 ist entlang der waagerechten Achse der Durchmesser der Bodenteilchen, in mm ausgedrückt, angegeben und entlang der senkrechten Achse der Prozentsatz der Gesamt­ masse eines Bodenmusters beim Sieben. Wenn die Bodenzusammenset­ zung derart ist, daß die Teilchengröße im grauen Gebiet zwischen den beiden in der Grafik eingezeichneten Kurven liegt, kann der Boden als instabil betrachtet werden.

Fig. 2 illustriert die Art, in der in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik eine Bodenstabilisierung mittels des Injizie­ rens eines aushärtenden Stabilisationsmittels durch Bohrlöcher durchgeführt wird. Ein Teil eines Bodens 4 ist hier als recht­ eckiger Block 2 mit einer Länge l abgebildet, die zum Beispiel 1000 m beträgt, einer Tiefe d, die zum Beispiel 70 m ist, und einer Breite b, die zum Beispiel 30 m beträgt. Es ist anzumer­ ken, daß die Länge l des Blocks 2 unverhältnismäßig klein abge­ bildet ist. Von der Bodenoberfläche sind in diesem Beispiel ein­ undfünfzig senkrechte Bohrungen im Boden 4 niedergebracht.

Die Bohrungen sind von der Bodenoberfläche über den instabilen Boden niedergebracht worden, und daher beseht während der Bohr­ arbeiten die Gefahr von Verschiebungen, Zerfließungen oder Sen­ kungen. Als Folge der Instabilität des Bodens 4 kann jedes fol­ gende Bohrloch 5 erst gebohrt werden, nachdem in einem vorheri­ gen Bohrloch 8 eine Injektion mit einem Stabilisationsmittel durchgeführt worden ist. Der Boden 4 ist dadurch nach einiger Zeit derart stabilisiert, daß die für die Bohrungen benutzte Bohranlage versetzt werden kann, damit das nächste Loch 8 ge­ bohrt werden kann. Die Entfernung der Bohrlöcher 8 untereinan­ der ist in Fig. 2 unverhältnismäßig klein wiedergegeben, aber wohl im Verhältnis zur Länge l des Blocks 2.

Mit der Durchführung einer einzigen waagerechten Bohrung nach Fig. 3, die zu einem Bohrloch 12 führt, kann das gleiche Gebiet stabilisiert werden wie mit der großen Anzahl Bohrungen nach Fig. 2. Nach Herstellung des Bohrlochs 12 mit Hilfe einer Bohranlage 14 wird im Bohrloch 12 eine Anzahl Injektionen mit einem Fluid durchgeführt. Die Bohranlage 14 befindet sich in einem Gebiet mit einem stabilen Boden in einer Entfernung s von einem Gebiet mit dem zu stabilisierenden Boden, das sich in Fig. 3 zur linken Seite einer durch eine gestrichelte Linie angegebenen Fläche ausdehnt.

In den Fig. 4 und 5 ist ein Boden 4 abgebildet, der in einer Böschung 5 endet. Die Bohranlage 14, die mit einem Fluidbehäl­ ter 15 gekoppelt ist, ist in Fig. 4 in einem durch s angegebe­ nen, sicheren Gebiet aufgestellt und befindet sich in Fig. 5 auf einem Fahrzeug 26 in einem See 22, d. h. ebenfalls an einer sicheren Stelle. Statt vom Fahrzeug 26 aus könnte auch von einer natürlichen oder künstlichen Insel gebohrt werden.

In Fig. 5 befindet sich in einem Gebiet 6 des Bodens Grundwas­ ser. In dem mit i angedeuteten Gebiet, in dem der instabile Bo­ den stabilisiert werden muß, werden aus der Bohranlage 14 eine oder mehrere waagerecht gesteuerte Bohrungen eingebracht, aus denen die Bohrlöcher 28 entstehen; in diese Bohrlöcher 28 wird aus dem Fluidbehälter 15 ein Fluid oder eine Fluidmischung unter Hochdruck durch eine Leitung gebracht, die mit einer Öff­ nung oder mehreren Öffnungen versehen ist. Es ist zum Beispiel möglich, während des Bohrens des Lochs 28 eine beim Bohren be­ nutzte hohle Bohrstange an den Fluidbehälter 15 anzuschließen und das Fluid unter Hochdruck an einer vorbestimmten Stelle in den Boden zu drücken. Die Bohrung kann danach in einiger Entfer­ nung fortgesetzt werden, wonach an einer vorbestimmten Stelle das Fluid erneut durch die obengenannte Bohrstange in den Boden gedrückt wird. Auf diese Weise kann das Bohren des Bohrlochs 28 immer mit der Injektion des Fluids an vorbestimmten Stellen in den Boden abgewechselt werden.

Es ist auch möglich, zuerst mit Hilfe der Bohranlage 14 das vollständige Bohrloch 28 in den Boden 4 einzubringen und danach eine beim Bohren benutzte, hohle Bohrstange an den Fluidbehäl­ ter 15 anzuschließen und während des Zurückziehens der Bohr­ stange aus dem Bohrloch 28 kontinuierlich oder intermittierend das Fluid unter Hochdruck in den Boden 4 zu injizieren. Es wird deutlich, daß statt einer beim Bohren benutzten hohlen Bohrstan­ ge auch eine andere, in das Bohrloch 28 einzuführende Leitung für die Injektion des Fluids benutzt werden kann.

In den Fig. 4 und 5 ist schematisch angegeben, daß durch die Injektion des Fluids unter Hochdruck Risse 29 im Boden 4 auf­ treten, wobei die Risse mit dem Fluid gefüllt werden und von wo aus die Poren zwischen dem Bodenmaterial mit dem Fluid gefüllt werden, wodurch die Porenabmessungen zunächst zunehmen. Nach dem Abströmen des Fluids aus den Poren sind die Poren kleiner als vorher, und es hat demnach eine Verdichtung des Bodens stattgefunden. Während der Injektion des Fluids braucht die Bohranlage 14 aus Sicherheitserwägungen nicht versetzt werden.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Verfahren sind von rechts nach links in der Figur nacheinander von Bohrstellen 40a, 40b, 40c, 40d Löcher 42a, 42b, 42c, 42d gebohrt worden. Die Bohranlage 14 und der Fluidbehälter 15 befinden sich an der Bohrstelle 40e für das Bohren eines weiteren Loches 42e. Alle Bohrstellen 40a bis 40c befinden sich in einem mit s angegebenen sicheren Ge­ biet mit einem stabilen Boden in einem ausreichenden Abstand zu einem mit i angegebenen Gebiet mit einem zu stabilisierenden Boden. Aus Fig. 6 geht hervor, daß mit einer beschränkten An­ zahl paralleler waagerechter Bohrungen, zwischen denen der Ab­ stand ausreichend klein ist, um ein zusammengeschlossenes sta­ bilisiertes Gebiet zu erhalten, ein großen Gebiet stabilisiert werden kann. Die Bohranlage 14 und der Fluidbehälter 15 brau­ chen nur wenige Male zu einem nächsten Punkt versetzt zu wer­ den.

In Fig. 7 ist ein weiteres Verfahren illustriert, bei dem man sich mit einer noch geringeren Anzahl von Versetzungen der Bohr­ anlage 14 und des Fluidbehälters 15 begnügen kann als bei dem anhand von Fig. 6 illustrierten Verfahren. Von jeder Bohr­ stelle 46a, 46b und 46c werden mehrere gesteuerte waagerechte Bohrungen vorgetrieben, im dargelegten Beispiel drei Stück. Von der Bohrstelle 46a sind die Löcher 48a, 50a, 52a eingebracht und für die Injektion eines Fluids in den Boden benutzt worden, von der Bohrstelle 46b sind die Löcher 48b, 50b, 52b einge­ bracht und für die Injektion eines Fluids in den Boden verwen­ det worden, und von der Bohrstelle 46c, wo die Bohranlage 14 und der Fluidbehälter 15 sich im Augenblick befinden, sind die Bohrlöcher 48c, 50c eingebracht und für die Injektion eines Fluids in den Boden benutzt worden, während das Bohren eines Lochs 52c gerade stattfindet.

Fig. 8 illustriert eine Kombination der Verfahren, die anhand der Fig. 6 und 7 erörtert worden sind. Aus jedem der Bohr­ stellen 56a, 56b und 56c sind drei Bohrlöcher 58a, 60a, 62a, 58b, 60b, 62b, 58c, 60c, 62c eingebracht und für die Injektion eines Fluids in den Boden benutzt worden. Die Bohrlöcher 58a bis 58c, 60a bis 60c, 62a bis 62c laufen in der Hauptsache zu­ einander parallel dank der Steuerung der waagerechten Bohrtech­ nik, wodurch eine sehr gleichmäßige Injektion des Fluids in einem großen zu stabilisierenden Gebiet i bewirkt werden kann.

Gemäß Fig. 9 werden zunächst in der bereits anhand von Fig. 6 beschriebenen Weise in einem Gebiet i mit einem instabilen Bo­ den drei "Dämme" von den Bohrstellen 66a, 66b, 66c gebildet. Bei diesen Dämmen ist der Boden nach der Injektion eines Fluids in den Boden ausreichend stabil, um als neue Bohrstelle dienen zu können. Auf diese Weise verdeutlicht Fig. 10, wie auf dem von der Bohrstelle 66a her zustandegebrachten Damm neue Bohr­ stellen 70a gewählt werden können, von wo aus in zwei gegenüber­ gelegenen Richtungen neue Bohrungen hergestellt werden können für die Stabilisierung des Bodens neben dem Damm. In ähnlicher Weise bilden die aus den Bohrstellen 66b und 66c gebildeten Dämme die Basis für die Bohrstellen 70b bzw. 70c.

Fig. 11 zeigt den vorderen Teil einer hohlen Steuerbohrstange 80, um die koaxial eine hohle Spülbohrstange 82 angeordnet ist. Es wird in einer an sich für die gesteuerte waagerechte Bohr­ technik bekannten Weise eine Flüssigkeitsströmung durch die Steuerbohrstange 80 hin zu deren Ende und in entgegengesetzter Richtung durch den Raum zwischen der Steuerbohrstange 80 und der Spülbohrstange 82 für die Herstellung einer waagerechten Bohrung zustandegebracht. Die Steuerung der Bohrung findet mit Hilfe eines Positionsmeßinstruments 84 statt, das sich in der Steuerbohrstange 80 befindet.

Wenn das Ende des Bohrlochs erreicht ist, kann die Steuerbohr­ stange 80 mit dem Positionsmeßinstrument 84 in Pfeilrichtung 86 aus der Spülbohrstange 82 zurückgezogen werden, wie Fig. 12 illustriert. Die im Bohrloch zurückgebliebene Spülbohrstange 82 kann danach als Druckleitung für das unter hohem Druck dem Boden zuzuführende Fluid am Ende der Spülbohrstange 82 dienen. Für eine Injektion an einer anderen Stelle im Boden wird die Spülbohrstange 82 erst über einen vorbestimmten Abstand aus dem Bohrloch zurückgezogen, wonach erneut unter hohem Druck eine Injektion des Fluids stattfinden kann. Es ist auch möglich, gleichzeitig mit dem Zurückziehen der Spülbohrstange 82 das Fluid kontinuierlich in den Boden zu injizieren. Desweiteren ist es möglich, die Spülbohrstange 82 als Führung für eine darin oder darum herum in das Bohrloch zu bringende, besondere Injektionsleitung für die Injektion des Fluids in den Boden zu nutzen.

Es ist darüberhinaus möglich, während des gesteuerten Bohrens des waagerechten Loches in den Boden ein Fluid in den Boden zu injizieren, wobei der Effekt des Stabilisierens direkt von Be­ ginn an eintritt. Nachdem die Bohrung und dadurch die Injektion des Fluids beendet worden ist, werden die Steuerbohrstange 80 und die Spülbohrstange 82 aus dem Bohrloch zurückgezogen, das man zu gleicher Zeit mit dem Fluid auffüllt. Wenn es sich als unmöglich herausstellt, die Stangen aus dem Bohrloch zu entfer­ nen, kann die Spülbohrstange 82 mit Hilfe einer Bohrstange mit einem größeren Durchmesser lose gebohrt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Verdichten eines instabilen Bodens über ein vorbestimmtes Gebiet zur Herstellung eines im wesentlichen horizontal ausgerichteten Verdichtungsbereichs, wobei ent­ lang einer oder mehrerer, in der Hauptsache waagerechter Strecken im Boden unter hohem Druck ein Stabilisationsmit­ tel injiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Stabilisationsmittel ein nicht härtendes, natürliches Fluid verwendet wird, das aus den Poren zwischen dem Material des Bodens entweichen kann, und daß eine gesteuerte waagerechte Bohrtechnik für die Her­ stellung eines Bohrlochs (12, 28) oder von mehreren Bohrlö­ chern (42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) an­ gewandt wird, die je eine waagerechte Strecke im Boden (4) bilden, und daß das Stabilisationsmittel über eine in das Bohrloch eingeführte Drucklei­ tung (82) in das Bohrloch (12, 28) bzw. die Bohrlöcher (42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) über ihre Länge verteilt injiziert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung durch eine Bohrstange (82) oder mehrere Bohrstangen gebildet ist, die für das Bohren des Bohrlochs (12, 28, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) benutzt wird bzw. werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (82) für die Injektion des Stabilisationsmittels ganz in das Bohrloch (12, 28, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) eingeführt und das Stabilisationsmittel in das Bohrloch (12, 28, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) injiziert wird, wonach die Druckleitung (82) aus dem Bohr­ loch (12, 28, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) zurückgezogen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stabilisationsmittel wäh­ rend des Rückziehens der Druckleitung (82) aus dem Bohrloch (12, 28, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) kontinuierlich ins Bohrloch (12, 28, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) injiziert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Injizieren des Stabilisati­ onsmittels in das Bohrloch (12, 28, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) während des Rückzugs der Druck­ leitung (82) aus dem Bohrloch (12, 28, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) gestoppt wird, wobei die Druck­ leitung (82) nur über eine vorbestimmte Distanz zurückgezo­ gen wird, wonach die Injektion des Stabilisationsmittels in das Bohrloch (12, 28, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) wieder aufgenommen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd über eine vorbe­ stimmte Strecke gebohrt und das Stabilisationsmittel in das Bohrloch (12, 28, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) injiziert wird.

7. Anlage für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine oder mehrere Bohrvorrichtung(en) (14) für die Durchführung einer gesteuer­ ten waagerechten Bohrtechnik und durch eine Hochdruckeinrich­ tung mit Druckleitung (82) für das Injizieren des Stabilisa­ tionsmittels in jedes Bohrloch (12, 28, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c).

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung durch eine Bohr­ stange (82) oder mehrere Bohrstangen gebildet ist, die für das Bohren eines Lochs (12, 28, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) benutzt werden.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrvorrichtung (14) eine hohle Steuerbohrstange (80) mit offenem vorderen Ende und eine sich koaxial darum bewegende hohle Spülbohrstange (82) mit einem offenen vorderen Ende umfaßt, wobei für die Boh­ rung (12, 28, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) durch die Steuerbohrstange (80) eine Flüssigkeitsströ­ mung und in entgegengesetzter Richtung durch den Raum zwi­ schen der Steuerbohrstange (80) und der Spülbohrstange (82) zustandegebracht werden kann, und daß die Druckleitung durch die Spülbohrstange (82) gebildet wird.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerbohrstange (80) aus der Spülbohrstange (82) entfernt ist, wenn die Spülbohrstan­ ge (82) als Druckleitung benutzt wird.