DE867676C

DE867676C - Process for carrying out the freezing process in soil layers with a high flow velocity of the groundwater

Info

Publication number: DE867676C
Application number: DEE4744A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Etschel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-12-09
Filing date: 1951-12-09
Publication date: 1953-02-19

Description

Verfahren zur Durchführung des Gefrierverfahrens in Bodenschichten mit großer Strömungsgeschwindigkeit des Grundwassers Gegenstand :der Erfindung ist :ein Verfahren zur Durchführung ides Gefrierverfahrens in Bodenschichten mit großer Strömungsgeschwindigkeit des Grundwassers.Process for carrying out the freezing process in layers of soil with high flow velocity of the groundwater subject: the invention is : a process for carrying out the freezing process in layers of soil with large Groundwater flow velocity.

Es ist bekannt, daß für Zwecke der Absperrung des Grundwassers beim Abteufen von Schächten und Baugruben in wasserführenden, losen Gebirgsarten wie Sand und Kies mit dem Gefrierverfahren Frostkörper und Frostmauern hergestellt werden, welche den Wasserzutritt verhindern und in deren Schutze die Abteufarbeiten durchgeführt -werden. Die Herstellung derartiger Frostkörper bzw. Frostmauern ist nach dem heutigen Stand der Gefriertechnik nur in stehendem oder nur sehr langsam fließendem Grundwasser möglich, in groben Sanden und Kiesen mit großer Strömungsgeschwindigkeit des Grundwassers ist das Gefrieren nicht durchführbar.It is known that for purposes of shutting off the groundwater when Sinking of shafts and excavations in water-bearing, loose mountain types such as Sand and gravel are produced using the freezing process, frost bodies and frost walls, which prevent the entry of water and under whose protection the sinking work is carried out -will. The production of such frost bodies or frost walls is according to today's State of the art of freezing technology only in standing or very slowly flowing groundwater possible in coarse sand and gravel with high groundwater flow speeds freezing is not feasible.

Die Erfindung bezweckt, Frostkörper und Frostmauern mit dem üblichen Gefrierverfahren auch in Bodenarten mit großer Strömungsgeschwindigkeit des Grundwassers herzustellen und zu beschleunigen, -derart, daß in dem zu gefrierenden Raum an Stelle der natürlich abgelagerten Bodenschichten ein homogenes Fremdmaterial eingebracht wird, in welchem (die Grundwasserströmungs:geschwindigkeit infolge seines geringen Durchlässigkeitswertes so weit herabgemindert ist, daß der Gefriervorgang erfolgen kann. Die Strömungsgeschwindigkeit des Grundwassers in einem wasserdurchlässigen Bodenmaterial ist bekanntlich von dessen Durchlässigkeitswert und von dem Druckgefälle abhängig. Kiese und Grobsande haben hohe Durchlässigkeitswerte, weshalb in innen bei einem vorhandenen Druckgefälle die Strömungsgeschwindigkeit vorhandenen Grundwassers derart groß ist, daß die ständige Wärmezuführung durch das Wasser die Zufuhr von Kälte durch die Kältelaugenleitungen der Gefrierbohrlöcher überwiegt und das Gefrieren verhindert.The invention aims to provide frost bodies and frost walls with the usual Freezing processes also in soil types with high groundwater flow velocities to produce and accelerate, -so that in the room to be frozen in place The naturally deposited soil layers introduced a homogeneous foreign material becomes, in which (the groundwater flow velocity due to its low Permeability value is reduced so far that the freezing process take place can. The flow rate of groundwater in a water-permeable Soil material is known to have a permeability value and a pressure gradient addicted. Gravel and coarse sands have high permeability values, which is why inside with one existing pressure gradient the flow rate of existing groundwater in such a way What is great is that the constant supply of heat through the water increases the supply of cold through the cold liquor lines of the freeze wells predominates and the freezing prevented.

Wenn man jedoch aus dem zu gefrierenden Raum ein solches durchlässiges natürliches Material entfernt und .durch ein homogenes Fremdmaterial ersetzt, welches wasserundurchlässig ist oder nur einen geringen Durchlässigkeitswert besitzt und dementsprechend eine kleine Korngröße hat, wird in dem zu gefrierenden Raum die Strömungsgeschwindigkeit des Grundwassers aufgehoben oder so weit herabgemindert, .daß .die Kältezufuhr durch die Gefriereinrichtung die Wärmezufuhr idurch das strömende Grundwasser überwiegt und eine fortschreitende Abkühlung und das Gefrieren innerhalb des im Austausch eingebrachten Fremdmaterials bewirkt.However, if you get such a permeable space from the room to be frozen natural material removed and replaced by a homogeneous foreign material, which is impermeable to water or has only a low permeability value and accordingly has a small grain size, the Groundwater flow velocity is abolished or reduced so much, .that .the supply of cold through the freezer, the supply of heat through the flowing Groundwater predominates and a progressive cooling and freezing within of the foreign material brought in in exchange.

Der Austausch des natürlichen Bodenmaterials .durch ein geeignetes Fremdmaterial geschieht durch Bohrungen innerhalb des zu gefrierenden Raumes. Es werden Bohrungen mit großem Bohrdurchmesser, mit Verrohrung über die Grundfläche des zu gefrierenden Raumes aneinandergereiht, bis zur wassertragenden Bodenschicht niedergebracht. Jedes Bohrloch, abgesehen von den zwei ersten, stützt sich mit seiner niedergehenden Verrohrung an zwei bereits bestehende, verrohrte Bohrungen, so daß durch eine derartige Führung einAbweichen der Bohrlöcher voneinander verhindert wird und 'die Bohrungen gegenseitig aneinander anschließen. Die Bohrlöcher werden bei gleichzeitigem Ziehen der Bohrröhre fortschreitend mit dem Austauschmaterial verfüllt. Der Gefriervorgang ist weiter abhängig von dem Wärmeleitvermögen des Bodenmaterials. Durch das beschriebene Verfahren ist @es möglich, in den zu gefrierenden Raum ein Austauschmaterial mit geeignetem Wärmeieitvermögen einzubringen und den Gefriervorgang dadurch zu beschleunigen.The replacement of the natural soil material with a suitable one Foreign material occurs through bores within the space to be frozen. It drill holes with a large drilling diameter, with tubing over the base area of the room to be frozen lined up up to the water-bearing soil layer brought down. Every borehole, apart from the first two, is supported by its own descending piping to two pre-existing, cased bores, so that such a guide prevents the drilled holes from deviating from one another will and 'connect the holes to each other. The drill holes will be while pulling the drill pipe progressively with the replacement material backfilled. The freezing process also depends on the thermal conductivity of the floor material. Using the method described, it is possible to enter the room to be frozen Bring replacement material with suitable heat conductivity and the freezing process thereby accelerating.

Das gewerbliche Anwendungsgebiet der Erfindung liegt bei der Herstellung von Dichtungsschürzen zum Sperren des Grundwassers beim Bau von Dämmen, Talsperren, Stauwerken und Schächten.The industrial application of the invention is manufacturing of sealing aprons for blocking the groundwater when building dams, dams, Dams and shafts.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure for carrying out the freezing process in soil layers with high flow velocity of the groundwater, thereby : characterized that by replacing the highly water-permeable soil material within the space to be frozen by a homogeneous foreign material with less Water permeability is the flow velocity of the groundwater in this space , is reduced in such a way that a freezing process with the known means in is possible for him. a. Method according to claim i, characterized in that .that the Material exchange takes place within the space to be frozen through drill holes, which are strung together and with their pipes, mutually guided the base area of the room to be frozen. 3. The method according to claim i, characterized in that that by exchanging animal-natural soil layers with a foreign material high thermal conductivity, the freezing process is accelerated.