DE69117538T2

DE69117538T2 - Injektionsmittel

Info

Publication number: DE69117538T2
Application number: DE69117538T
Authority: DE
Inventors: Knut Nordvall
Original assignee: Sundsvalls Manchetten AB
Current assignee: Sundsvalls Manchetten Stoede Se AB
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1991-05-24
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2011-05-25
Also published as: DE69117538D1; US5476344A; SE9001491D0; ES2084172T3; SE466066B; EP0585222A1; EP0585222B1; DK0585222T3; SE9001491L; GR3019407T3; ATE134738T1; WO1992020901A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Injizieren von Beton, Kunststoff oder dergleichen in Risse in einer Betonstruktur, einer Gesteinsvorderseite oder dergleichen. Die Injektionseinrichtung umfaßt einen elastischen, radial ausdehnbaren und im wesentlichen röhrenförmigen Körper, der so ausgebildet ist, daß er sicher und dichtend in ein Bohrloch für die Risse eingreift, einen ersten Endabschnitt mit einem Rückschlagventil, um am tiefsten in das Bohrloch eingeführt zu werden, und einen zweiten Endabschnitt, der so ausgebildet ist, daß er mit einer Beschickungsleitung für die einzuspritzende Verbindung verbunden werden kann.
Die SE-B-413 929 und die GB-A-2 102 860 beschreiben Injektionseinrichtungen mit den obigen Merkmalen. Diese Einrichtungen werden in Bohrlöchern mit Hilfe von Verkeilungsverbindungen fixiert, wobei die Verschiebung des ersten Endabschnittes mit dem Rückschlagventil zu dem zweiten Endabschnitt in bezug auf den rohrförmigen Körper bewirkt, daß letzerer sich in Eingriff mit dem Bohrloch infolge der Verkeilungswirkung zwischen diesem Körper und dem ersten Endabschnitt ausdehnt. So steht die Greifkraft der Injektionseinrichtung vollständig ohne Beziehung zu dem Druck der Injektionsverbindung. Außerdem umfassen diese bekannten Einrichtungen mehrere getrennte Einzelteile, die vor der Verwendung vereinigt werden müssen, weswegen diese Einrichtungen sowohl kompliziert als auch teuer herzustellen sind.
Infolge ihrer Konstruktion und Funktion brauchen die Iniektionseinrichtungen Zeit zur Handhabung, da sie zunächst in den Löchern durch Anwendung einer Zugkraft auf einen Teil derselben verankert werden müssen und erst danach die Verbindung injiziert werden kann. Auch gibt es keine Garantie, daß die Greifkraft der bekannten Einrichtungen ausreicht, diese Einrichtungen an ihrer Stelle in den Löchern zu halten, wenn die Verbindung in die Löcher und die Risse unter hohem Druck eingespritzt wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine lnjektionseinrichtung zu bekommen, die sicher an ihrer Stelle gehalten wird, wenn die Verbindung injiziert wird.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Injektionseinrichtung zu bekommen, die in einem Stück hergestellt ist und keine beweglichen Teile mit Ausnahme des Rückschlagventils hat.
Noch ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu liefern, die nicht nur einfach und billig herzustellen ist, sondern auch unkompliziert, zeitsparend und zuverlässig arbeitet.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine wegwerfbare Injektionseinrichtung zu bekommen, die es ermöglicht, die Beschickungsleitung mit dem verbundenen End abschnitt leicht von dem Rest der Injektionseinrichtung zu trennen, wenn die Injektion ausgeföhrt wurde.
Gemäß der Erfindung erreicht man diese Ziele durch eine lnjektionseinrichtung des obigen Typs, welche dadurch gekenzeichnet ist, daß der elastische Körper, der erste Endabschnitt und der zweite Endabschnitt als eine integrierte Einheit ausgebildet sind und daß der elastische Körper so ausgebildet ist, daß er sich in Eingriff mit dem Bohrloch ausdehnt, bevor sich die Rückschlagventileinrichtung bei einem bestimmten Druck öffnet, um die Verbindung in das Loch zu injizieren.
Weitere Entwicklungen der Erfindung sind aus den in den beigefügten Unteransprüchen genannten kennzeichnenden Merkmale ersichtlich.
Die Injektionseinrichtung nach der Erfindung wird weiter im einzelnen nachfolgend in Verbindung mit der Injektion von flüssiger Injektionsverbindung, wie Epoxykunststoff, Gießzement mit oder ohne Quellmittel, Polyurethan und dergleichen, in Risse in Betonstrukturen oder Gesteinsoberflächen, um diese Risse abzudichten, beschrieben. Die Injektionseinrichtung kann jedoch auch verwendet werden, wenn der obere Beton selbst von der Betonplatte entfernt wurde, um den Hohlraum zu füllen. Weiterhin kann die Iniektionseinrichtung für Kontaktinjektion verwendet werden, um Schwingungen zwischen verschiedenen Elementen zu verhindern, wie als Betonbetten und Maschinenteile, wobei die Hohlräume dazwischen mit Epoxykunststoff oder Zement gefüllt werden.
Beispielhalber werden nun bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung weiter im einzelnen beschrieben, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird, worin
Fig. 1 ein Längsschnitt der Injektionsvorrichtung nach der Erfindung ist, welche in ein Bohrloch in einer Betonstruktur mit Rissen eingeführt wurde, um die Struktur abzudichten,
Fig. 2 ein Längsschnitt einer anderen Ausführungsform der Injektionsvorrichtung ist, die besonders für das Injizieren einer plastischen Zusammensetzung geeignet ist,
Fig. 3 ein Längsschnitt noch einer anderen Ausführungsform der Injektionsvorrichtung mit einem integrierten Uvfahrradventiluu ist und
Fig. 4 ein Längsschnitt noch einer weiteren Ausführungsform der Injektionsvorrichtung mit einem integrierten Kugelventil ist.
Fig. 1 zeigt eine Betonstruktur, eine Gesteinsoberfläche 1 oder dergleichen mit Rissen 2, die abgedichtet werden sollen. Ein Loch 3 wurde in bekannter Weise in die Betonstruktur 1 nahe dem Riß 2 gebohrt, um ein Einsetzen der gesamten lnjektionsvorrichtung oder des Hauptteils derselben in die Betonstruktur oder dergleichen zu ermöglichen. Der Durchmesser des Loches 3 ist natürlich an den Außendurchmesser der Injektionsvorrichtung angepaßt, um das Einfügen zu erleichtern.
Die Injektionsvorrichtung besteht aus einem elastischen und im wesentlichen rohrförmigen Körper 4, der radial ausdehnbar ist, um sicher und dichtend in das Bohrloch 3 einzugreifen, einem ersten Endabschnitt 5 mit einem Rückschlagventil 6, welcher dazu bestimmt ist, am tiefsten in das Bohrloch 3 eingeführt zu werden, und einem zweiten Endabschnitt 7, der mit einer Beschickungsleitung 8 für die Injektionsverbindung verbunden werden soll. Der elastische Körper 4, der erste Endabschnitt 5 und der zweite Endabschnitt 7 sind als eine integrierte Einheit ausgebildet, d.h. sie sind fest und unlösbar miteinander verbunden. Gegebenenfalls können sie aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein, bestehen aber in der gezeigten Ausführungsform aus ein und demselben Material.
In dieser Ausführungsform liegt das Rückschlagventil 6 in der Form eines oder mehrerer Durchgangsschlitze, Kreuzschlitze, Löcher oder dergleichen vor, die in der elastischen Endwand des ersten Endabschnittes 5 ausgebildet sind. Der elastische Körper 4 ist so ausgebildet, daß er sich zu einem Eingriff mit dem Bohrloch 3 ausdehnt, bevor die Rückschlagventileinrichtung 6 bei einem bestimmten Druck der Injektionsverbindung öffnet, um die Verbindung in das Bohrloch 3 und den Riß 2 zu injizieren. Infolge der Klammerfunktion der Injektionsvorrichtung in dem Bohrloch kann die Verbindung unter Druck injiziert werden und sich stabilisieren und aushärten, wobei die lnjektionsvorrichtung sicher in dem Bohrloch verankert ist. Diese Verklammerungsfunktion wird zweckmäßig durch die Wanddicke des elastischen Körpers 4, die Anzahl und Gestalt der Schlitze und/oder die Auswahl eines geeigneten Materials gesteuert.
An einem Ende ist die Beschickungsleitung 8 mit einer Druckfließmittelquelle (nicht gezeigt) mit Injektionsverbindung verbunden und am anderen Ende mit dem zweiten Endabschnitt 7 der Injektionsvorrichtung verbunden. Die Beschickungsleitung ist an den Endabschnitt durch irgendeinen Klebstoff, Vulkanisation oder dergleichen angesetzt. Gegebenenfalls kann die Beschickungsleitung natürlich mit Hilfe von Klammerverbindungen oder dergleichen fixiert sein.
Die Wand des elastischen Körpers 4 besteht vorzugsweise aus einem geeigneten gummiartigen Material und kann, wenn Bedarf besteht, eine in der Längsrichtung des Körpers orientierte Verstärkung oder irgendeine andere Art von Verstärkung, die die Radialausdehnung des Körpers nicht behindert, haben. Bei einigen Anwendungen der Erfindung kann die Wand zweckmäßig aus einem Material mit geschlossenen, gasgefüllten Zellen bestehen, welche sich ausdehnen können, um als eine Dichtung gegenüber dem Bohrloch 3 zu dienen, wenn der Druck der Injektionsverbindung während der Injektion, z. B. wegen eines Lecks, sinken sollte.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der lnjektionsvorrichtung, die besonders für das Injizieren einer plastischen Zusammensetzung geeignet ist. Der Hauptunterschied zwischen dieser Ausführungsform und jener von Fig. 1 besteht darin, daß der elastische Körper in diesem Fall zwei Abschnitte 4a und 4b umfaßt, die in einem Stück ausgebildet sind und im wesentlichen Rohrform und unterschiedlichen Durchmesser haben. Der Abschnitt 4a, welcher den größten Durchmesser hat, ist so ausgebildet, daß er zunächst in Eingriff mit dem Bohrloch 3 expandiert, worauf sich auch der Abschnitt 4b in Anlage an das Bohrloch ausdehnt. Wenn es eine Leckage gibt, die einschließt, daß der Druck der lnjektionsmasse vermindert wird, wird der Eingriff des Abschnittes 4a auch dann bleiben, wenn der Abschnitt 4b seinen Grifflockert. Fig. 2 erläutert auch, daß die Wand des elastischen Körpers 4 aus dem gleichen Grund (wie in Längsschnitt gesehen) gekrömmt sein kann.
Fig. 3 zeigt eine andere Alternativausführungsform der Erfindung, die sich von den obigen Ausführungsformen darin unterscheidet, daß die Ventileinrichtung 6 nicht ein Durchgangsschlitz oder dergleichen in der Endwand ist, sondern stattdessen aus einem "Fahrradventil" besteht. Bei dieser Ausführungsform umfaßt der erste Endabschnitt 5 eine Endwand, die mit einem Durchgangsloch ausgebildet ist, und ein schlauchartiges Fortsatzstück 9, wobei dieses Rohr an die Endwand mit irgendeinem Klebstoff, durch Vulkanisation, Schweißen oder dergleichen angesetzt ist. Das Rohr 10 kann auch an dem Endabschnitt 5 mit Hilfe eines Flansches 12 oder dergleichen fixiert sein, der an dem Rohrende angeordnet ist, wobei in diesem Fall der Flansch 12 an der Innenoberfläche der Endwand anliegt, um das Rohr 10 in dem Endabschnitt 5 zu verankern. Weiterhin ist das Rohr 10 mit einem Radialloch 13 geeigneter Größer ausgestattet, welches mit dem schlauchartigen Fortsatzstück 9 zusammenarbeitet, um zu gestatten, daß die Injektionsverbindung in das Bohrloch 3 fließt, wenn der richtige Injektionsdruck erreicht wurde.
Fig. 4 zeigt noch eine andere Ausführungsform der Injektionsvorrichtung, in welcher eine vorgefertigte Ventileinrichtung 14 in einer in dem Endabschnitt ausgebildeten Öffnung in der oben beschriebenen Weise fixiert wird. Die in Fig. 4 erläuterte Ventileinrichtung ist ein Kugelventil, doch können auch andere Typen vorgefertigter Ventileinrichtungen verwendet werden.
Die Injektionsverbindung wird unter Druck zu der Injektionsvorrichtung nach der Erfindung über die Leitung 6 zugeführt und in das Bohrloch 3 und den Riß 2 wie oben injiziert. Sodann läßt man sich die Injektionsverbindung unter Druck stabilisieren und aushärten, worauf der zweite Endabschnitt 7 und die verbundene Beschickungsleitung 8 entlang dem benachbarten Wandabschnitt der Betonstruktur oder dergleichen 1 abgeschnitten werden und der Rest der Injektionsvorrichtung in dem Bohrloch 3 gelassen wird. Wenn mehrere Risse abgedichtet werden sollen, werden mehrere Löcher gebohrt, wobei jedes Loch mit einer Injektionsvorrichtung wie oben ausgestattet und mit einer gemeinsamen Druckfließmittelquelle für die Injektionsverbindung verbunden wird, welche allen Injektionsvorrichtungen gleichzeitig zugeführt wird. So ermöglicht die Erfindung ein rationelleres Injektionsverfahren als bisher unter Verwendung bekannter Injektionsvorrichtungen nöglich war.

Claims

1. Vorrichtung zum Injizieren von Beton, Kunststoff oder dergleichen in Risse (2) in einer Betonstruktur, einer Gesteinsoberfläche und dergleichen (1) mit einem elastischen, radial ausdehnbaren und im wesentlichen rohrförmigen Körper (4), der so ausgebildet ist, daß er sicher und dichtend in ein Bohrloch (3) für die Risse (2) eingreift, einem ersten Endabschnitt (5) mit einer Rückschlagventileinrichtung (6), um am tiefsten in das Bohrloch (3) eingeführt zu werden, und einem zweiten Endabschnitt (7), der so ausgebildet ist, daß er mit einer Beschickungsleitung (8) für die zu injizierende Verbindung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper (4), der erste Endabschnitt (5) und der zweite Endabschnitt (7) als eine integrierte Einheit ausgebildet sind, und daß der elastische Körper (4) so ausgebildet ist, daß er sich in Eingriff mit dem Bohrloch (3) ausdehnt, bevor dich die Rückschlagventileinrichtung (6) bei einem bestimmten Druck öffnet, um die Verbindung in das Loch (3) zu injizieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper (4) einen rohrförmigen Abschnitt von im wesentlichen konstantem Durchmesser umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper (4) zwei oder mehr Abschnitte (4a, 4b) umfaßt, die in einem Stück ausgebildet sind und im wesentlichen rohrförmig sind und verschiedene Durchmesser haben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt (4a) des elastischen Körpers so ausgebildet ist, daß er sich vor den anderen Abschnitten (4b) des Körpers ausdehnt.

5. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper (4), der erste Endabschnitt (5) und der zweite Endabschnitt (7) in einem Stück und aus dem gleichen elastischen Material ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Körper (4) eine in der Längsrichtung des Körpers (4) ausgerichtete Verstärkung hat.

7. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Material geschlossene, gasgefüllte Zellen hat.

8. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventileinrichtung (6) ein Durchgangsschlitz, Kreuzschlitze, Löcher oder dergleichen in einer elastischen Endwand des ersten Endabschnittes (5) ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventileinrichtung (6) ein vorgefertigtes Ventilelement (10 bis 14) umfaßt, das an dem ersten Endabschnitt (5) befestigt ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsleitung (8) für die Injektionsverbindung an dem zweiten Endabschnitt (7) durch Klebstoff, Vulkanisation, Klammerverbindungen oder dergleichen befestigt ist.