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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kopf zur Einspritzung eines
Fluids unter Druck, meistens einer Flüssigkeit, die mit einem Bohrmittel
versehen sein kann, um eine Aushöhlung
in den Boden zu bohren, und insbesondere einen Kopf zur Einspritzung zum
Einsatz bei der im Englischen unter der Bezeichnung „jet grouting" bekannten Technik.
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Die
sogenannte jet grouting-Technik besteht darin, den Boden mittels
eines Fluidstrahls mit sehr hoher kinetischer Energie, wie er beim
Bohren verwendet wird; aufzulockern, wobei der Fluidstrahl eine Erosion
des Bodens bewirkt, in welchem man eine Aushöhlung erzeugen will. Um den
Strahl zu formen, wird eine Düse
verwendet, die am Ende der Bohrstangen befestigt ist. Diese Stangen
ermöglichen gleichzeitig
die Beförderung
des unter hohem Druck stehenden Fluids zu der Düse/den Düsen und die fortschreitende
Bewegung der Düse
in den Boden. Präziser
ausgedrückt
sind die Düse(n)
auf einem zumeist als Monitor oder Kopf zur Einspritzung bezeichneten
Gerät angebracht,
das am unteren Ende der Anordnung von Stangen befestigt ist, wobei
dieser Monitor selbst an seinem unteren Ende mit einem mechanischen
Bohrwerkzeug ausgestattet sein kann. Bekanntermaßen ist das am häufigsten
verwendete Fluid ein auf Zement basierender Brei, der es ermöglicht,
dass nach dem Bohren ein Bodenelement aus an Ort und Stelle gegossenem
Zement hergestellt werden kann. Es können auch mehrere Fluidstrahlen
vorgesehen sein, von denen einer aus einem Gas wie Luft bestehen
kann.
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Wenn
in der folgenden Beschreibung von Flüssigkeit gesprochen wird, kann
es sich gegebenenfalls wenigstens teilweise um ein Gas handeln.
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Die
Flüssigkeit,
welche die Stangen passiert, wird von der Oberfläche ausgehend durch eine Pumpe
unter Drücken
von einem bis mehreren zehn MPa gefördert. Der innere Durchmesser
von den die Flüssigkeit
führenden
Stangen muss ausreichend groß sein,
um die Strömungsverluste
in den Stangen zu begrenzen. Dieser Durchmesser kann typischerweise
im Bereich von 20 bis 50 mm liegen. Im Gegenzug muss der Ausgangsdurchmesser
der Düse
ausreichend reduziert sein, damit der Flüssigkeitsstrahl am Ausgang
eine ausreichende Geschwindigkeit aufweist, um den beanstandeten
Boden zu erodieren. Typischerweise beträgt der Ausgangsdurchmesser der
Düse meistens
zwischen 2 und 5 mm und die Geschwindigkeit der Flüssigkeit
am Ausgang der Düse beträgt einen
bis zu mehreren hundert Metern pro Sekunde.
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Um
eine hohe Qualität
des Strahls zu erhalten, ist es wünschenswert, dass die innere
Form der Düse
so optimiert ist, dass der Flüssigkeitsstrahl
eine möglichst
hohe Geschwindigkeit beibehält,
während er
sich von der Düse
zum Boden hin entfernt, um den Boden zu erodieren, wobei ein Minimum
an kinetischer Energie verloren geht. Gängigerweise werden optimierte
Formen von Düsen
verwendet, die dieser Anforderung entsprechen.
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Jedoch
stellt man selbst mit solchen Düsen fest,
dass der Wirkungsverlust des Strahls, um die Erosion des Bodens
zu erzeugen, sehr schnell erfolgt, obwohl beträchtliche kinetische Energien
benötigt
wird, damit im Fall einer Verschiebung oder Drehung der Stangen,
der Boden in einem großen
Abstand zur Düse,
beispielsweise mehrere Dezimeter, erodiert wird. Im Allgemeinen
betragen der Wirkungsradius des zur Ausbildung einer Säule unter Druck
stehenden Flüssigkeitsstrahls,
ein Säulenabschnitt
oder ein ebenes Element durchschnittlich zwischen einigen Dezimetern
bis zu 1 oder 2 Metern, je nach der eingesetzten Methode, der Beschaffenheit des
Bodens und der aufgewendeten Energie.
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Um
die Wirkung des Strahls zu erhöhen, wurde
insbesondere in der amerikanischen Patentschrift 5 228 809 eine
Ausführungsform
des Kopfes zur Einspritzung oder eines Monitors offenbart, durch welche
die Qualität
dieses Strahls erhöht
werden kann.
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In
der beiliegenden 1 ist ein in diesem Patent beschriebener
Kopf zur Einspritzung dargestellt. Der Kopf zur Einspritzung 10 umfasst
einen Körper 12,
der eine Seitenwand 14 aufweist, die einen inneren Hohlraum
definiert. Eine Düse 16 zur Einspritzung
von unter Druck stehender Flüssigkeit ist
in der Außenwand 14 des
Monitors angeordnet. In dieser Figur sind auch Elemente 18 um
eine Verbindung mit der Stangenanordnung sowie Elemente 20 und 22 um
eine Verbindung mit der Leitung der unter Druck stehenden Flüssigkeit
und mit einer ringförmigen
Leitung für
die in den Stangen zirkulierende Luft dargestellt, um gleichzeitig
die Flüssigkeitsdüse und eine
ringförmige
Luftdüse 16 zu
versorgen. Gemäß dieser
Patentschrift wird die Düse 16 ausgehend
von der Leitung 22 durch einen zur Durchleitung der unter Druck
stehenden Flüssigkeit
vorgesehenen Durchgang 24, der im Körper des Monitors 10 angeordnet ist,
und durch einen Stutzen 26, der das Ende dieses Durchgangs 24 mit
dem Eingang der Düse 16 verbindet,
gespeist. Der Stutzen 26, der einen konstanten Querschnitt
aufweist, hat eine regelmäßige Krümmung, um
die Störungen
der unter Druck stehenden Flüssigkeit
zwischen der Bohrstange und der Düse 16 selbst zu begrenzen.
Wie jedoch vorab erläutert, hat
die Injektionsdüse
einen sehr verkleinerten Durchmesser im Vergleich zum Durchmesser
der Leitung, die zur Durchleitung der unter Druck stehenden Flüssigkeit
durch die Stangen dient. Die in der oben erwähnten amerikanischen Patentschrift
beschriebene Lösung
ist somit nicht vollständig
zufriedenstellend, insbesondere aufgrund der Unterschiede im Querschnitt.
Außerdem
sieht man, dass der Durchgang 24 senkrecht zur Leitung 22 und
zur Leitung 26 steht. Eine solche Anordnung führt zu deutlichen
Störungen
der Flüssigkeitsströmung am
Eingang der Leitung 26 und somit auf Höhe der Düse.
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Außerdem ermöglicht der
in dieser Patentschrift beschriebene Monitor nicht die Versorgung des
mechanischen Werkzeugs, das auf dem Monitor vorgesehen sein kann,
mit unter Druck stehender Flüssigkeit.
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Somit
ist es nötig,
das mechanische Werkzeug mit Bohrflüssigkeit zu versorgen, um es
zu schmieren und vor allem um den aus der Bohrung resultierenden
Aushub hochzufördern.
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Somit
ist es interessant über
einen einzelnen Monitor zu verfügen,
durch den gleichzeitig die jet grouting-Düsen unter optimalen Bedingungen
und das unten am Monitor vorgesehene Bohrwerkzeug gespeist werden
können.
Um eine optimale Versorgung der Düse zur Einspritzung zu erhalten,
ist es in einigen Fällen
nötig,
die Versorgung des Bohrwerkzeugs unterbrechen zu können, damit
die gesamte unter hohem Druck stehende Flüssigkeitsmenge, beispielsweise
die gesamte Breimenge, zur Versorgung der Düse zur Einspritzung dient.
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Ein
Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Kopf
zur Einspritzung zu liefern, insbesondere für den Einsatz des jet grouting,
durch den die Qualität
des Strahls, der durch die Düse(n) des
Kopfes zur Einspritzung, der am unteren Ende der Stangenanordnung
angebracht ist, wesentlich zu verbessern, wobei, mittels desselben
Kopfes zur Einspritzung, auch das mechanische Bohrwerkzeug versorgt
werden kann.
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Um
dieses Ziel zu erreichen, umfasst die Erfindung einen Kopf zur Einspritzung
einer unter Druck stehenden Flüssigkeit
zum Auflockern des Bodens eines Bohrloch, wobei der Kopf am Ende
einer Anordnung von Stangen oder Röhren befestigt ist, wobei die
Anordnung eine Leitung zum Zuführen
von einer unter Druck stehenden Flüssigkeit koaxial zu der Stangenanordnung
aufweist, wobei der Kopf einen Körper
mit einem oberen Ende zum Verbinden mit dem unteren Ende der Stangen-
oder Röhrenanordnung,
eine untere Wand zum Befestigen eines mechanischen Bohrwerkzeuges,
das einen Zufuhrkanal aufweist, und eine äußere Wand umfasst, wobei in dem
Körper
wenigstens eine Einspritzdüse
angeordnet ist, deren Eingangsdurchmesser gleich d ist und die eine
Achse x, x' und
Leitungsmittel, um die Leitung zum Zuführen von Flüssigkeit mit dem Eingang der
Düse zu
verbinden, aufweist, wobei die Leitungsmittel eine mittlere Linie
(L) aufweisen, deren erstes Ende mit dem unteren Ende der Leitung
zum Zuführen
von Flüssigkeit
verbunden ist und deren zweites Ende mit der Achse x, x' der Düse tangential
verbunden ist, wobei der Kopf zur Einspritzung dadurch gekennzeichnet
ist, dass die mittlere Linie durch wenigstens einen Kurvenabschnitt
definiert ist, der einen Krümmungsradius
aufweist, der kontinuierlich variiert, wobei der Querschnitt der
Leitungsmittel auf wenigstens der Hälfte seiner Länge ausgehend
von seinem ersten Ende bis zu seinem zweiten Ende regelmäßig kleiner
wird. Er umfasst außerdem:
- – wenigstens
einen Zufuhrkanal des mechanischen Werkzeugs für unter Druck stehende Flüssigkeit,
wobei der Kanal einerseits mit dem ersten Ende der Leitungsmittel
und andererseits mit einer Kammer verbunden ist, die am unteren
Ende des Kopfs zur Einspritzung angebracht ist; und
- – eine
steuerbare Klappe, die zwischen der Kammer und dem Zufuhrkanal des
mechanischen Werkzeugs angeordnet ist.
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Es
versteht sich, dass die Qualität
und die Richtung des durch die Düse
produzierten Strahls wesentlich verbessert sind, aufgrund der fortschreitenden
und regelmäßigen Reduzierung
des Querschnitts der Leitungsmittel, beispielsweise eines Stutzens,
auf wenigstens der Hälfte
seiner Länge, ausgehend
von seinem Verbindungsende mit der Leitung zur Beförderung
der Flüssigkeit,
meistens der unter Druck stehenden Flüssigkeit, bis zu seiner Verbindung
mit der Eingangsöffnung
der Einspritzdüse.
Diese Merkmalskombination ermöglicht
es, aufgrund der Tatsache, dass die mittlere Linie der Leitungsmittel
einen Krümmungsradius
aufweist, der gleichmäßig variiert,
die Störungen
der Flüssigkeitsströmung in
diesem Stutzen maximal zu reduzieren und somit einen Strahl zu erhalten,
dessen Energie maximal ist und dessen Erosisionsleistung in einem maximalen
Abstand der Düse
vom Boden aufrecht gehalten wird.
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Außerdem ermöglicht der
Monitor eine wahlweise Speisung der Düse(n) oder eine gleichzeitige Speisung
der Düse(n)
und des mechanischen Bohrwerkzeugs. Somit ist es möglich, diese
beiden Vorgänge
auszuführen,
ohne das am Ende der Stangenanordnung befestigte Werkzeug zu wechseln.
Diese Möglichkeit
erlaubt eine wesentliche Verkürzung
der Bohrdauer.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform, umfassen
die Leitungsmittel: einen ersten, im Wesentlichen geradlinigen Abschnitt,
der sich entlang der Längsachse
des Kopfes zur Einspritzung erstreckt und die Zuführleitung
der Anordnung von Stangen verlängert,
und einen zweiten Abschnitt, dessen mittlere Linie einen Wendepunkt
aufweist, und einen dritten Abschnitt, dessen mittlere Linie eine Krümmung mit
gleich bleibendem Vorzeichen hat.
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Andere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich besser beim Lesen
der folgenden Beschreibung von mehreren Ausführungsformen der Erfindung,
die nicht als einschränkende
Beispiele zu verstehen sind. Die Beschreibung bezieht sich auf die
beiliegenden Figuren, in denen:
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die
bereits beschriebene 1 eine Schnittdarstellung eines
bekannten Kopfes zu Einspritzung in vertikaler Richtung ist;
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2 eine
Schnittdarstellung in vertikaler Richtung der erfindungsgemäßen Anordnung
des Bohrwerkzeugs ist, das am unteren Ende der Anordnung von Stangen
angeordnet dargestellt ist;
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3 eine
Schnittdarstellung in vertikaler Richtung des Kopfes zur Einspritzung
ist;
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4 eine
Teilansicht einer Schnittdarstellung in vertikaler Richtung entlang
der Linie IV-IV der Figur III ist;
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5 eine
Schnittdarstellung in horizontaler Richtung entlang der Linie V-V
der 4 ist;
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6 eine
Schnittdarstellung in horizontaler Richtung entlang der Linie VI-VI
der 4 ist;
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7 eine
Detailansicht der 4 ist, welche die Anbringung
der Einspritzdüse
zeigt; und
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8 eine
Teilansicht der 3 ist, die eine bevorzugte Ausführungsform
der Klappe zur Versorgung des mechanischen Bohrwerkzeugs zeigt.
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Zunächst wird
das Bohrwerkzeug unter Bezug auf 2 beschrieben.
Dieses besteht im Wesentlichen aus einem Kopf zur Einspritzung oder
einem Monitor 30, der, wie später noch im Detail beschrieben,
dazu dient, einen unter Druck stehenden Flüssigkeitsstrahl oder allgemeiner
unter Druck stehende Flüssigkeit
zu liefern, welcher oder welche von einer Düse zum Auslösen der Wand einer Bohrung erzeugt
wird. Diese unter Druck stehende Flüssigkeit ist typischerweise
ein Brei oder eine ähnlich
bestückte
Flüssigkeit.
Die Düse
kann mehrgängig
sein und mehrere Flüssigkeits-
und Gasstrahlen liefern. Das obere Ende 30a des Monitors 30 ist
mit Bohrstangen, wie 32, verbunden, um das Senken des Werkzeugs und
dessen Rotationsbewegung zu bewirken. Vorzugsweise sind die Bohrstangen 32 mit
einer inneren koaxialen Leitung 34 ausgestattet, die der
Durchleitung der unter Druck stehenden Flüssigkeit zur Versorgung der
Einspritzdüse
und des mechanischen Bohrwerkzeugs dient. Am unteren Ende 30b des
Monitors 30 ist ein Zwischenstück 36 angebracht,
das der eigentlichen Montage des mechanischen Bohrwerkzeugs 38 oder
eines Unterwerkzeuges dienen soll.
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Der
Kopf zur Einspritzung 30 umfasst einen Körper mit
einer im Allgemeinen zylindrischen Außenwand 40. Eine Einspritzdüse 42 oder
gegebenenfalls mehrere Einspritzdüsen sind in der Nähe des unteren
Endes 30b des Monitors befestigt. Die Düse 42 ist mit der
Versorgungsleitung 34 der Bohrstange 32 über einen
ersten Kanal 44 verbunden, der seinerseits mit der Versorgungsleitung 34 durch
einen Verjüngung 46 verbunden
ist. Die Leitung 44 hat einen Querschnitt S1, der etwas
kleiner ist als derjenige der Leitung 34 der Bohrstangen.
Die Leitung 44 erstreckt sich im Wesentlichen entlang der
Längsachse
X, X' des Monitors 30,
d.h. in der Verlängerung
der Leitung 34. Eine Leitung 50, deren Form später noch
im Detail beschrieben wird, dient zur Verbindung der Düse 42 mit
dem Abschnitt des geradlinigen Kanal 44. Das erste Ende 50a der
Leitung 50 ist mit dem unteren Ende 44a des Kanals 44 verbunden,
während
ihr zweites Ende 50b mit dem Eingang 42a der Düse 42 verbunden
ist. In der beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform hat die Injektionsdüse 42 eine
Achse x, x', die
im Wesentlichen horizontal verläuft.
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Die
Leitung 50 hat, an ihrem ersten Ende 50a, einen
Querschnitt S'1,
der gleich dem Querschnitt S1 des Kanals 44 ist, und an
ihrem zweiten Ende 50b, einen Querschnitt s'1, der gleich dem Querschnitt
s1 am Eingang der Düse 42 ist.
Die Leitung 50 weist eine mittlere Linie L auf und die
orthogonal zu der mittleren Linie L verlaufenden Querschnitte der
Leitung 50 können
kreis-, ellipsen- oder ovalförmig
sein. Gemäß einem
wesentlichen Merkmal der Erfindung wird der Querschnitt der Leitung 40 von
seinem maximalen Wert S'1
bis zu seinem Minimalwert s'1
regelmäßig kleiner.
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Außerdem weist
die mittlere Linie L des Kanals S eine besondere Form auf, um möglichst gleichmäßige Strömungslinien
bis zur Düse 42 zu
erhalten. Die mittlere Linie L weist einen ersten Teil L1 auf, der
sich vom oberen Ende A bis zum mittleren Punkt B mit vertikaler
Tangente erstreckt und einen zweiten Teil L2 auf, der sich vom Punkt
B bis zum zweiten Ende C zur Verbindung mit der Einspritzdüse 42 erstreckt.
An ihrem Ende A ist die mittlere Linie L1 tangential mit der Achse
X, X' des Kanals 44 verbunden.
Der Abschnitt L1 der mittleren Linien weist einen ersten Teil L11,
der einen gleichmäßigen Krümmungsradius
mit gleichbleibendem Vorzeichen hat, und einen zweiten Teil L12
auf, der einen gleichmäßigen Krümmungsradius
mit gleichbleibenden Vorzeichen hat, invers zu demjenigen des Teils
L11. Diese beiden Teile der mittleren Linie L sind selbstverständlich in
einem Wendepunkt I verbunden. Der zweite Abschnitt L2 der mittleren
Linie L der Leitung 50 weist einen Krümmungsradius auf, der regelmäßig variiert, wobei
er dasselbe Vorzeichen vom Punkt B bis zu seinem Ende C behält.
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Die
Wirkung der vorgegebenen, besonderen Form des Kanals 50 ist,
dass dieser einen Querschnitt aufweist, der sich von seinem Ende
A zu seinem Ende C hin regelmäßig verringert
und dass seine mittlere Linie eine Folge von Krümmungsradien aufweist, die
ebenfalls von seinem Ende C bis zu seinem Ende A regelmäßig verlaufen.
Es versteht sich, dass die Kombination dieser beiden Merkmale es
ermöglicht,
zwischen dem Kanal 44 und dem Eingang 42a der
Düse 42 regelmäßige Strömungslinien
der unter Druck stehenden Flüssigkeit,
die in der Leitung 50 zirkuliert, zu definieren. Dieses
regelmäßige Fließen ermöglicht den
Erhalt eines unter Druck stehenden Flüssigkeitsstrahls am Ausgang
der Düse 42 mit einer
optimalen Form und somit einer maximalen Bohrwirkung an der Wand
der Bohrung.
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Es
ist ebenfalls hervorzuheben, dass durch die besondere Form der Leitung 50,
die axiale Leitung 44 mit der Düse 42 durch eine Leitung
verbunden ist, deren Krümmungsradius
regelmäßig variiert.
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Schließlich können durch
diese Form der Leitung 50 die Düse(n) 42 eine Achse
x, x' haben, die in
einer Ebene orthogonal zur Längsachse
X, X' des Monitors,
angeordnet ist, d.h. eine horizontale Achse. Der durch die Düse produzierte
Strahl verläuft
somit in einer Ebene, die zur Wand der Bohrung orthogonal ist.
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Nun
wird der Teil des Monitors beschrieben, der dazu dient, das mechanische
Bohrwerkzeug 38 mit unter Druck stehender Flüssigkeit
zu versorgen. Diese Versorgung erfolgt bei der beschriebenen, bevorzugten
Ausführungsform
durch zwei Leitungen 52 und 54, die sich parallel
zur Achse X, X' des
Monitors erstrecken, wobei ein erstes, oberes Ende 52a, 54a in
den geradlinigen Kanal 44 zur Versorgung mit unter Druck
stehender Flüssigkeit
mündet
und wobei die unteren Enden 54b und 52b in einer
inneren Kammer 56 enden, die besser in 8 zu
sehen ist und entlang der Achse X, X' des Kopfes zur Einspritzung angeordnet
ist. Die innere Kammer 56 ist mit einer Klappe 58 ausgestattet,
die in einer Aufnahme 60 befestigt ist, die am unteren
Ende des Körpers
des Monitors 30 vorgesehen ist.
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Die
Klappe 58 umfasst einen zylindrischen Körper 62, der dichtend
in der Aufnahme 60 angeordnet ist und der so die Kammer 56 verlängert. Die Wand 62 der
Klappe definiert einen Klappensitz 64, der mit einem beweglichen
Verschluss zusammenwirken kann. Der Verschluss 66 ist am
Ende einer Klappenstange 68 befestigt, die gleitend in
einer axialen Vertiefung 70 der unteren Wand 72 des
Klappenkörpers
angebracht ist. Eine Schraube 74 ist auf das äußere Ende
der Stange 66 geschraubt und bildet eine äußere Schulter
für die
Stange 68. Diese Schulter definiert eine Ruhestellung für den Verschluss 66.
Der Verschluss 66 wird in der in 8 dargestellten
Ruheposition durch eine Rückzugfeder 76 gehalten,
die zwischen dem Verschluss 66 und dem Boden 72 des
Klappenkörpers
angeordnet ist.
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Der
Verschluss 66 umfasst eine in der Kammer 58 angeordnete
Oberseite 66a, die somit dem Druck der unter Druck stehenden
Flüssigkeit,
die durch die Leitungen 52 und 54 zugeführt wird,
ausgesetzt wird. Bei einem Druck der Flüssigkeit in der Kammer 56,
dessen Wert größer als
ein vorgegebener Wert ist, baut die Flüssigkeitsmenge einen Unterdruck
unter dem Verschluss 66 auf. Die Wirkung des Drucks auf
die Oberseite 66a bewirkt, aufgrund des aufgebauten Unterdrucks,
die Kompression der Rückzugfeder 76 und
der Verschluss 66 bewegt sich nach unten bis er mit dem
Klappensitz 64 in Kontakt kommt. In dieser Stellung unterbricht
man die Druckfluss der unter Druck stehenden Flüssigkeit zwischen den Leitungen 52 und 54 und
der axialen Ausgangsleitung der Klappe 78.
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Wie 3 besser
zeigt, ist der Ausgang 78 der Klappe 58 durch
eine axiale Bohrung 80 verlängert, die in dem Zwischenstück 36 vorgesehen
ist. Die Bohrung 80 ist mit einer Rückdrehsicherungsklappe 82 ausgestattet.
Schließlich
ist die Bohrung 80 des Zwischenstücks 36 über die
Rückdrehsicherungsklappe 82 hinaus
durch eine axiale Zufuhrleitung 84 des mechanischen Bohrwerkzeugs 38 verlängert. Die
Rückdrehsicherungsklappe 82 hat
die einfache Funktion, das Wiederansteigen der Bohrflüssigkeit
im Inneren der Leitungen des Monitors zu verhindern.
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Die
komplette Funktionsweise des Bohrwerkzeugs ist wie folgt: In den
Phasen der Benutzung, in denen man einfach eine Bohrung mittels
des mechanischen Werkzeugs 38 durchführen will, ist der Druck der
in den Leitungen 34, 44, 50, 52, 54 und 78 strömenden Bohrflüssigkeit
relativ gering. So erhält man
am Ausgang der Düse 42 einen
unter Druck stehenden Flüssigkeitsstrahl
mit verminderter Wirksamkeit und das mechanische Bohrwerkzeug 38 wird durch
die Klappe 58, die in offener Stellung ist, versorgt, wie
dies in 8 dargestellt ist. Im Gegenzug, wenn
man den Schritt des „jet
grouting" vollzieht,
d.h. die Verwendung des durch die Düse 42 erzeugten Strahls
zum Bohren, ist der Druck der Flüssigkeit
in den vorher genannten Leitungen höher. Dieser Druck bewirkt,
wie bereits erläutert,
das Senken des Verschlusses 66 der Klappe 58,
wodurch die Versorgung des mechanischen Bohrwerkzeugs 36 unterbrochen wird.
Unter diesen Bedingungen dient die gesamte strömende Flüssigkeit, die durch die Leitungen 34 der
Bohrstangen zugeführt
wird, zur Versorgung der Einspritzdüse 42, die dann ihre
maximale Wirksamkeit besitzt.
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Wenn
man den Druck einer Flüssigkeit
unter den vorgegebenen Wert verringert, hebt sich der Verschluss 66 von
seinem Sitz und das mechanische Bohrwerkzeug wird von neuem gespeist.
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Als
Variante kann der Monitor 30 auch eine Hilfsleitung 90 zur
Versorgung der Düse
zum Ausbilden des Strahls 52 aufweisen. Diese Leitung 90 wird direkt
durch den ringförmigen
Raum 35 gespeist, der sich zwischen der Außenwand
und der inneren Leitung 34 der Stange 32 befindet.
Die Leitung 90 dient, an ihrem unteren Ende 90a,
zur Versorgung eines ringförmigen
Raums 92, der den Ausgang der Düse 42 umgibt. Die
zusätzliche
Versorgung mit unter Druck stehender Flüssigkeit, die einen ringförmigen Strahl
bildet, der den durch die Düse 42 erzeugten Hauptstrahl
umgibt, kann dazu dienen, die Qualität des durch die Düse 42 geschaffenen
Strahls noch zu verbessern.
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Es
versteht sich, dass durch den erfindungsgemäßen Monitor, die Einspritzdüse(n) 42 unter
optimalen Bedingungen mit unter Druck stehender Flüssigkeit
gespeist werden können,
wodurch auch ein unter Druck stehender Strahl mit optimaler Wirksamkeit,
durch die Gleichmäßigkeit
der Strömungslinien in
der Leitung 50, erhalten werden kann. Der Monitor 30 ermöglicht auch
die Versorgung mit unter Druck stehender Flüssigkeit des mechanischen Unterwerkzeugs 38,
ohne die Qualität
des durch die Düse 42 produzierten
Strahls zu ändern.
Außerdem
kann, durch die Anwesenheit der Klappe 58, die gesamte unter
Druck stehende Flüssigkeit
für die
Erzeugung des Strahls verwendet werden, falls dieses für nötig erachtet
wird.