DE9308220U1 - Vorrichtung zum Abdichten eines Ankerkopfs gegen drückendes Wasser - Google Patents
Vorrichtung zum Abdichten eines Ankerkopfs gegen drückendes WasserInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abdichten eines Ankerkopfs gegen drückendes Wasser, insbesondere
Grundwasser, wobei der Anker mit einem Verfahren hergestellt wird, bei dem in einem ersten Verfahrensschritt
ein verrohrtes Bohrloch durch die zu verankernde Wand in den Verankerungsgrund gebohrt wird, in einem zweiten
Verfahrensschritt ein Hüllrohr mit mindestens einem Ankerzugglied in das Bohrrohr eingeführt und der
Verpreßkörper, beispielsweise durch Injizieren einer Verpreßmasse durch das Hüllrohr, unter teilweisem Ziehen
des Bohrrohrs hergestellt wird, und in einem dritten Verfahrensschritt das Bohrrohr aus dem Bohrloch gezogen und
die Abdichtung des Ankerkopfs gegen drückendes Wasser aus dem Bohrloch vorgenommen wird.
Insbesondere beim Verankern von Spundwänden, Schlitzwänden
oder Pfahlwänden in Baugruben ist es erforderlich, die
Ankerköpfe gegen drückendes Grundwasser abzudichten. Besondere Anforderungen an diese Abdichtung ergeben sich
beispielsweise, wenn der Grundwasserspiegel mehrere Meter über der Ankerbohrung liegt: Mit dem aus dem Bohrloch in
die Baugrube schießenden Grundwasser können Bodenteile mitgerissen und ausgespült werden. Infolgedessen besteht
einerseits die Gefahr von Setzungen, die eventuell vorhandene, benachbarte Gebäude schädigen, andererseits
wird die Tragwirkung im Bereich des geplanten Verpreßkörpers vermindert.
Während des Bohrens werden Wassereinbrüche in das Bohrrohr durch wasserdichte Sonderbohrkronen verhindert, im Bereich
des Ankerkopfs jedoch sind gegen das am Bohrrohr entlang ausfließende Wasser besondere Abdichtungsmaßnahmen
erforderl ich.
Außerdem muß der Ankerkopfbereich beim Ziehen des Bohrrohrs
nochmals neu gegen das zwischen Bohrlochwandung und Hüllrohr ausfließende Wasser abgedichtet werden.
Aus der Fachzeitschrift "Bauingenieur", Nr.65 (1990),
Seiten 410/411 ist eine Abdichtung von Ankerköpfen gegen drückendes Grundwasser bekannt:
Neben dem Bohrloch wird durch die zu verankernde Wand hindurch eine Dichtmasse in den Bohrgrund injiziert; diese
verteilt sich hinter der Wand in der Umgebung des Bohrlochs, schmiegt sich allseitig an das Bohrrohr, bzw. an
das Hüllrohr an und stellt so die Dichtung her. Als Injektionsmaterial werden Kunstharze, schnellerhärtende
Zemente oder Zement-Wasserglas-Mischungen verwendet.
Innerhalb von Pfahl- und Schlitzwandkonstruktionen sind aus
der oben erwähnten Fachzeitschrift "Packer" als Dichtungselemente bekannt. Ein Packer ist zur Abdichtung
eines Ringraumes geeignet und besteht beispielsweise aus zwei gegeneinander verschiebbaren Stahlblechscheiben mit
einer dazwischenliegenden Gummistopfbüchse.
Sowohl das Abdichten durch Injizieren einer Dichtmasse, als auch das Abdichten durch einen Packer versagt in dem
Moment, in dem das Bohrrohrende beim Ziehen des Bohrrohrs die Dichtung passiert:
Zwischen der Dichtung, deren Querschnitt dem Bohrrohrquerschnitt angepaßt ist, und dem überlicherweise
wesentlich dünneren Hüllrohr des Ankerzuggliedes verbleibt ein Zwischenraum, durch den das drückende Wasser nach außen
dringen kann. Je nach Wasserdruck kann dabei in kurzer Zeit eine erhebliche Menge an Wasser und mitgerissenen
Bodenteilen oder Teilen der Zementsuspension des Verpreßkörpers austreten.
Beim Injektionsverfahren ergibt sich die zusätzliche
Schwierigkeit, daß die Dichtwirkung der erhärtenden injizierten Dichtmasse durch die Drehung des Bohrrohrs beim
Bohrvortrieb zerstört wird.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, einen wasserdichten Ankerkopf zum Setzen eines Ankers bei
drückendem Wasser zu schaffen, der sowohl beim Bohrvortrieb, als auch beim Ziehen des Bohrrohrs,
insbesondere im Moment des Vorbeigleitens des Bohrrohrendes an der Dichtung, sowie beim Spannen des Ankers eine
zuverlässige Dichtung gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß im Anker-Führungsrohr oder in der zu
verankernden Wand eine formveränderliche Ringdichtung
angebracht ist, welche in ihrem Inneren einai von außen zugänglichen Hohlraum aufweist, dessen Volumen durch
Einleiten oder Entnehmen eines Druckmediums veränderlich ist.
Somit ist die gesamte erfindungsgemäße Ringdichtung in
ihrem Volumen veränderlich, sie kann sich einem sich verändernden, insbesondere sich unstetig verkleinernden
Rohrquerschnitt anpassen. So wird es also möglich, daß eine Ringdichtung, die den Ringraum zwischen Anker-Führungsrohr
und Bohrrohr, bzw. Wand und Bohrrohr abdichtet, sich beim Passieren des Bohrrohrendes so verformen und ausdehnen
kann, daß sie sich ohne Verlust der Dichtwirkung an das verbleibende, wesentlich dünnere Hüllrohr anschmiegt;
zweckmäßigerweise führt diese Ausdehnung zum vollständigen Verschluß des Ringraums zwischen Anker-Führungsrohr und
Hüllrohr, bzw. Wand und Hüllrohr.
Dabei kann die Volumenvergrößerung der Ringdichtung bis hin zum vollständigen Verschluß des Bohrlochs erfolgen. Dies
erlangt Wichtigkeit, falls im Bohrloch kein Hüllrohr verbleiben soll.
Das Einleiten des Druckmediums in den Hohlraum der Ringdichtung kann nach Bedarf erst in dem Moment
vorgenommen werden, in dem das Bohrrohrende die Ringdichtung passiert.
Bevorzugterweise ist das Druckmedium ein Druckgas. Durch die Expansionsfähigkeit des Gases kann sich die Dichtung in
kürzester Zeit den veränderten Rohrquerschnitten anpassen; sie bläht sich an der vorbeigleitenden Kante des
Bohrrohrendes auf und schmiegt sich dichtend an das Ankerhüllrohr an. Ein hoher Gasdruck im Inneren des
Hohlraums erhöht außerdem die Dichtwirkung der Ringdichtung.
Vorteilhaft kann aber auch eine Flüssigkeit als Druckmedium sein, da eine Flüssigkeit inkompressibel ist; eine
flüssigkeitsgefüllte Ringdichtung kann von außen lediglich
verformt werden, eine Kompression dieses Hohlraums ist, im Gegensatz zum mit Druckgas gefüllten Hohlraum, nicht
möglich.
Zweckmäßigerweise besteht die Ringdichtung aus einem
Material, welches eine elastische Rückstellkraft gegen eine
Volumenvergrößerung des Hohlraums aufweist. Besondere Vorteile ergeben sich dadurch im Zusammenhang mit dem
Verwenden einer Flüssigkeit als Druckmedium: Ist die elastische Rückstellkraft des Ringdichtungskörpers in der
Größenordnung des hydraulischen Drucks, kann das Volumen
des Hohlraums, und damit das Volumen des
Ringdichtungskörpers, durch Einbringen oder Entnehmen einer vorwählbar definierten Menge an Flüssigkeit definiert
verändert werden.
Zweckmäßigerweise ist der von außen zugängliche Hohlraum im Innern der Ringdichtung durch ein Ventil verschlossen.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß ein in den Hohlraum einmal eingeleitetes Druckgas oder eine eingeleitete
Flüssigkeit nicht mehr aus dem Hohlraum entweichen kann, auch wenn die Druckgas-, bzw. die
Flüssigkeitspumpvorrichtung zum Zweck einer weiteren Ankerherstellung vom Hohlraumzugang abgezogen wird.
Da die Ringdichtung an der Innenwand des Anker-Führungsrohrs, bzw. im Innern der zu verankernden Wand
befestigt ist, ist es zweckmäßig, daß das Ventil durch das Anker-Führungsrohr, bzw. durch die Wand durchgeführt wird.
Wird der Ventilsitz gleichzeitig durch den Hohlraumzugang und durch die genannte Durchführung gebildet, so ist eine
Dichtung gegen drückendes Wasser aus dem Raum innerhalb des Anker-Führungsrohr, bzw. der Bohrlochwandung der zu
verankernden Wand, nicht erforderlich. Sitzt das Ventil nur
in der Ringdichtung, so ist eine Abdichtung der Durchführung sehr vorteilhaft.
Weil das Bohrrohr beim Bohren des Bohrlochs rotierend und stoßend vorgetrieben wird, ist es vorteilhaft, die
Ringdichtung mittels einer Arretiervorrichtung mit dem Anker-Führungsrohr, bzw. mit der zu verankernden Wand
lösbar zu verbinden. Auch beim Herausziehen des Bohrrohrs wird so verhindert, daß die Ringdichtung mit herausgezogen
wird.
Aufgrund der großen Kräfte beim rotierenden Bohrvortrieb ist es vorteilhaft, wenn der Sitz der Ringdichtung im Anker-Führungsrohr,
bzw. in der zu verankernden Wand einen oder mehrere Vorsprünge aufweist, in welche die Ringdichtung
einhakt, und so dem vortreibenden Bohrrohr einen zusätzlichen Widerstand entgegensetzen kann.
Nach einer bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wird das Anker-Führungsrohr mit einer Ankerplatte verbunden, welche mittels Quetschdichtungen
dichtend an der zu verankernden Wand angebracht ist. So kann auch zwischen Wand und Anker-Führungsrohr kein Wasser
austreten.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Ringdichtung schon im ersten Verfahrensschritt des Ankersetzens, dem
Bohrvortrieb, als Dichtung zwischen Anker-Führungsrohr und Bohrrohr, bzw. Wand- und Bohrrohr fungiert. Dies wird durch
eine Spannvorrichtung erreicht, welche die Ringdichtung gleichzeitig gegen das Bohrrohr und gegen das Anker-Führungsrohr
bzw. die zu verankernde Wand preßt.
Dabei ist es zweckmäßig, daß die Ringdichtung eine vom Hohlraum beabstandete Dichtungsnase aufweist, die elastisch
auf dem Bohrrohr aufliegt. Die Spannvorrichtung ist dabei bevorzugt eine Stopfbuchsenbrille, die ihrerseits auf der
Dichtungsnase der Ringdichtung aufliegt und mittels Schrauben mit dem Anker-Führungsrohr spannbar verbunden
ist. Durch Spannen der Stopfbuchsenbrille mit den Schrauben
wird die Dichtungsnase der Ringdichtung gequetscht und gleichzeitig gegen das Bohrrohr und das Anker-Führungsrohr
zum Zweck einer guten Dichtungswirkung gepreßt. So ist auch
während des Bohrvorgangs ein Nachspannen der Stopfbuchsenbrille, und damit der Dichtungsnase jederzeit
mögl ich.
Nach dem Herausziehen des Bohrrohrs, also im dritten Verfahrensschritt der Ankersetzung, kann die
Bohrlochöffnung durch einen Deckel mit Flachdichtung verschlossen werden. Dabei ist es zweckmäßig, die
Flachdichtung so auszubilden, daß sie einerseits am Deckel, andererseits an der Schulter der Dichtungsnase, sowie
dichtend auf dem Hüllrohr elastisch aufliegt. Das bedeutet, daß die Flachdichtung einfach nur eingesetzt und der Deckel
aufgeschraubt werden muß, und trotzdem eine effektive Dichtung gegeben ist.
Die Stopfbuchsenbrille, die als Spannvorrichtung für die
Dichtungsnase der Ringdichtung dient, kann auch an dem der Dichtungsnase gegenüberliegenden Ende der Ringdichtung
anliegen. So quetscht die Stopfbuchsenbrille die Ringdichtung in ihrer gesamten Länge, sodaß die
Dichtungsnase indirekt gleichzeitig gegen das Bohrrohr und gegen das Anker-Führungsrohr gepreßt wird.
Auch beim Verschließen der Bohrlochöffnung durch einen
Deckel mit Flachdichtung, im dritten Verfahrensschritt der
Ankersetzung, kann diese Flachdichtung an der der Dichtungsnase gegenüberliegenden Seite der Ringdichtung,
und gleichzeitig auf dem Hüllrohr und im Anker-Führungsrohr, sowie am Deckel elastisch aufliegen. Die
Gegenkraft der Ringdichtung genügt beim Aufschrauben des Deckels, so daß die Flachdichtung so verformt wird, daß sie
dichtend einerseits gegen das Hüllrohr, andererseits gegen das Anker-Führungsrohr gepreßt wird.
Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sitzt die Ringdichtung so im Anker-Führungsrohr, bzw. in der zu
verankernden Wand, daß die Dichtungsnase zum erdseitigen Ende des zu setzenden Ankers hin zeigt. Der Vorteil dieser
Anordnung liegt darin, daß während des Bohrens, das rotierend und stoßend erfolgt, der Ringraum zwischen dem
Bohrrohr und der Ringdichtung durch die Dichtungsnase gegen das das Bohrrohr umgebende, anstehende Druckwasser, mitsamt
den darin enthaltenen Bodenpartikeln, abgedichtet wird. Fehlt diese Dichtung, bzw. sitzt die Dichtungsnase in
Richtung des luftseitigen Endes des zu setzenden Ankers, kann das drückende Wasser in den Ringraum zwischen
Ringdichtung und Bohrrohr eindringen; mit dem drückenden Wasser können beispielsweise Steinchen in diesen Ringraum
transportiert werden, welche aufgrund der Relativbewegung des rotierenden Bohrrohrs gegen die festsitzende
Ringdichtung auf dieser Ringdichtung reiben und sie dadurch zerstören können.
Weitere Vorteile ergeben sich durch die Anordnung einer Bohrrohrführung am oder kurz vor dem bohrvortriebseitigen
Ende der Ringdichtung: Relativ große Bodenpartikel, welche auch die Dichtungsnase der Ringdichtung gefährden könnten,
werden durch diese Bohrrohrführung schon zurückgehalten; außerdem kann die Bohrrohrführung als Widerlager für die
Stopfbuchsenbrille dienen, wobei die zwischen Bohrrohrführung und Stopfbuchsenbrille eingeklemmte
Ringdichtung durch Anziehen der Stopfbuchsenbrille
gequetscht wird. Zum dritten ermöglicht das Zusammenspiel von Stopfbuchsenbrille und Bohrrohrführung eine wesentlich
exaktere Führung des Bohrrohrs beim Bohrvortrieb, als wenn die Führung des Bohrrohrs alleine durch die
Stopfbuchsenbrille gegeben ist.
Vorteilhafterweise sind in der inneren Umfangsflache der
Stopbuchsenbri1Ie im wesentlichen axial verlaufende Nuten angebracht. Durch diese kann Wasser mitsamt feinen
Bodenbestandteilen, welche aufgrund der Bohrrohrbewegung unbeabsichtigt doch in den Ringraum zwischen Bohrrohr und
Ankerführungsrohr, bzw. Bohrrohr und Wand, gelangt sind,
nach außen fließen. Besonders vorteilhaft ist dies, weil auch feine Bodenbestandteile Schaden an der Ringdichtung
verursachen können.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn auf die Stopfbuchsenbrille eine Vorkammer aufgesetzt wird, in
welcher sich ein Dichtring befindet, der elastisch auf dem Bohrrohr aufliegt: Falls die Ausdehnung der Ringdichtung in
dem Moment, in dem das Ende des Bohrrohrs an der Ringdichtung vorbeigezogen wird, nicht so schnell erfolgt,
daß sich die Ringdichtung dem veränderten Rohrquerschnitt stetig anpaßt, muß das Bohrrohrende in der
Stopfbuchsenbrille verbleiben, bis die aufblasbare Ringdichtung sich dichtend an das Hüllrohr angeschmiegt
hat, weil ansonsten zuviel Wasser aus der dann vergleichsweise großen öffnung des Bohrlochs herausschießen
kann. Das verlangt jedoch ein sehr genaues Arbeiten des Bedienungspersonals, damit das Bohrrohr nicht
unbeabsichtigterweise gleich ganz aus der Stopfbuchsenbrille herausgezogen wird. Die aufgesetzte
Vorkammer mit ihrem Dichtring verhindert ein Ausfließen von Wasser auch bei langsamem Vergrößern der veränderlichen
Ringdichtung und bei ungenauem Arbeiten beim Bohrrohrziehen.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Abbildungen
beschrieben und erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 einen Ankerkopfbereich beim Bohrvortrieb,
Figur 2 einen Ankerkopfbereich beim Ziehen des Bohrrohrs,
Figur 3 einen Ankerkopfbereich nach dem Ziehen des Bohrrohrs, mit Flachdichtung und Deckel,
Figur 4 einen Ankerkopfbereich mit aufgesetztem Ankerkopf
und verspanntem Zugglied.
Figur 5 eine andere Ausführung eines Ankerkopfbereichs beim
Bohrvortrieb,
Figur 6 eine andere Ausführung eines Ankerkopfbereichs beim
Ziehen des Bohrrohrs,
Figur 7 eine andere Ausführung eines Ankerkopfbereichs nach
dem Ziehen des Bohrrohrs, mit Flachdichtung und Deckel.
In den Figuren ist ein Ankerkopfbereich dargestellt, bei
dem eine Ankerplatte 17 über eine dazwischenliegende
Quetschdichtung 9 an der zu verankernden Wand 10 angebracht ist. Andererseits ist die Ankerplatte 17 über eine
Schweißnaht 22 mit einem Anker-Führungsrohr 8 verbunden.
Die Figur 1 zeigt die Situation beim Vortrieb des Bohrrohres 2. Das aus dem Bohrgrund drückende Wasser steht
zwischen Bohrlochwandung 3 und Bohrrohr 2 an. Die Quetschdichtung 9 verhindert, daß das Wasser zwischen
Ankerplatte 17 und Wand 10 austreten kann; die
Dichtungsnase 18 der Ringdichtung 6 dichtet den Ringraum zwischen Anker-Führungsrohr 8 und Bohrrohr 2 gegen das
drückende Wasser ab. Dazu ist in die Anker-Führungsrohröffnung
eine Stopfbuchsenbrille 12 eingesetzt, die mittels Schrauben 19 in das Anker-Führungsrohr 8
hineingedrückt werden kann. Die Stopfbuchsenbrille 12
quetscht die Dichtungsnase 18, so daß diese gegen das Anker-Führungsrohr 8 und gegen das Bohrrohr 2 gedrückt wird. Die
Arretiervorrichtung 16 verhindert,daß die Ringdichtung 6
mit dem Bohrrohr 2 mitgedreht oder mithineingeschoben wird. Gegen das Mithineinschieben der Ringdichtung 6 wird die
Arretiervorrichtung 16 durch den Vorsprung 21 im Anker-Führungsrohr 8 unterstützt.
Ferner zeigt Figur 1 den von außen zugänglichen Hohlraum 7 im Innern der Ringdichtung 6, der durch das Ventil 11
verschlossen ist. Das Ventil 11 sitzt dabei im Anker-Führungsrohr 8 und gleichzeitig in der Ringdichtung 6.
Figur 2 zeigt denjenigen Zeitpunkt beim Ankersetzen, an dem das Bohrrohrende an der Ringdichtung 6 vorbeigezogen wird,
über das Ventil 11, das gas- und/oder wasserdicht schließt, wird in diesem Beispiel Druckluft in den Hohlraum 7 der
Ringdichtung 6 eingeleitet. Beim Vorbeigleiten des Endes des Bohrrohrs 2 kann sich der Hohlraum 7, und damit die
Ringdichtung 6 ausdehnen; sie schmiegt sich rundum einschnürend an das Hüllrohr 4 an, welches einen deutlich
kleineren Querschnitt als das Bohrrohr 2 aufweist, und stellt so sicher, daß in keinem Moment Wasser zwischen dem
Hüllrohr 4 des Ankerzuggliedes 5 und dem Anker-Führungsrohr 8 austreten kann. Die Besonderheit des hier dargestellten
Ausführungsbeispiels ist, daß die Dichtungsnase 18 vom Hohlraum 7 so weit beabstandet ist, daß eine
Dichtungswirkung nach außen auch bei einer, für eine sich dem veränderten Rohrquerschnitt stetig anpassende
Dichtungsform, zu langsamen Ausdehnung der Ringdichtung
gewährleistet ist.Die Arretiervorrichtung 16 stellt dabei sicher, daß die Ringdichtung 6 nicht mit dem Bohrrohr 2 aus
dem Anker-Führungsrohr 8 hinausgezogen wird.
Figur 3 zeigt den Ankerkopfbereich nach dem Entfernen des
Bohrrohrs, wobei eine Flachdichtung 14 in die Öffnung des Anker-Führungsrohrs 8 eingesetzt, und diese Öffnung mit
einem Deckel 13 verschlossen wurde. Die Flachdichtung 14 liegt dabei auf der Schulter 20 der Dichtungsnase 18 auf
und wird durch den Anpreßdruck des Deckels 13 gleichzeitig gegen das Anker-Führungsrohr 8 und das Hüllrohr 4 gedrückt.
Der Ringraum zwischen Anker-Führungsrohr 8 und Hüllrohr ist also durch die Flachdichtung 14 zuverlässig
abgedichtet, das Druckgas konnte aus dem Hohlraum 7 der Ringdichtung 6 wieder abgelassen werden, das Ventil 11
konnte zur Weiterverwendung entfernt und stattdessen der Blindstopfen 15 in den Hohlraumzugang eingesetzt werden.
Auch hier haben Arretiervorrichtung 16 und Vorsprung 21 die wichtige Funktion, ein Verschieben der Ringdichtung 6 zu
verhindern. So kann der Anker bis zum vollständigen Erhärten der Verpreßmasse, was durchschnittlich mehrere
Tage dauert, verbleiben.
Figur 4 zeigt einen Ankerkopfbereich mit aufgesetztem
Ankerkopf 1 nach dem Verspannen des Ankers. Die Spannung des Ankers wird durch die zwischen Ankerzugglied 5 und
Ankerkopf 1 eingesetzten Verspannkeile 23 gehalten. Somit ist ein dauerhafter, gegen drückendes Wasser zuverlässig
abgedichteter Anker gesetzt.
Figur 5 zeigt wie Figur 1 die Situation beim Vortrieb des Bohrrohres 2, jedoch in einer anderen Ausführungsform: Das
Bohrrohr 2 wird durch die Stopfbuchsenbrille 12 und durch
die Bohrrohrführung 24 während des Vortriebs geführt.
Zwischen Stopfbuchsenbrille 12 und Bohrrohrführung 24 ist
die Ringdichtung 6 so angeordnet, daß die Dichtungsnase 18 an der Bohrrohrführung 24 anliegt. Das drückende Wasser
mitsamt den mitgerissenen Bodenteilen, das an der Bohrrohrwand entlang nach außen drängt, muß sich durch den
schmalen Spalt zwischen Bohrrohrführung 24 und Bohrrohr 2 zwängen, wodurch die größeren Bodenpartikel zurückgehalten
werden, und wird an der Dichtungsnase 18 gestoppt. Durch das rotierend und stoßend vortreibende Bohrrohr 2 ist es
jedoch möglich, daß Wasser mitsamt Feinstanteilen von mitgerissenem Boden in den Ringraum 26 zwischen
Ringdichtung 6 und Bohrrohr 2 gelangen kann. Die feinen Bodenpartikel können sich dort jedoch nicht ansammeln, da
sie mit dem Wasser durch die Nuten 25 in der Stopfbuchsenbrille 12 nach außen treten können.
Figur 6 zeigt, wie Figur 2, den Zeitpunkt des Bohrrohrziehens: Der Hohlraum 7 ist durch Einleiten von
Druckluft durch das Ventil 11 vergrößert, wodurch sich die Ringdichtung 6 dichtend an das Hüllrohr 4 anschmiegt.
Falls sich die Ringdichtung 6 für eine stetige Anpassung an den veränderten Rohrquerschnitt zu langsam ausdehnt, kann
zwischen Ringdichtung 6 und Hüllrohr 4 Wasser hindurchtreten. Aus diesem Grund ist auf die
Stopfbuchsenbrille 12 mittels Schrauben 29 eine Vorkammer
27 aufgesetzt, in welcher ein Dichtring 28, der von einem Arretierstift 30 in Position gehalten wird, angebracht ist.
Dieser Dichtring 28 dichtet die Vorkammer 27 bei noch vorhandenem Bohrrohr 2 luftseitig ab. Der
Dichtring 28 ist dabei von der Stopfbuchsenbrille 12
beabstandet, so daß die Strecke zwischen Ringdichtung 6 und Dichtring 28 vergleichsweise groß ist - der Punkt, an dem das Bohrrohrende zwischen Ringdichtung 6 und Dichtring 28 zum Stillstand kommen muß, um ein Austreten von Wasser zu vermeiden, ist dadurch nicht genau lokalisiert; somit sind die Anforderungen an ein genaues Arbeiten des
Bedienpersonals nicht unverhältnismäßig hoch.
beabstandet, so daß die Strecke zwischen Ringdichtung 6 und Dichtring 28 vergleichsweise groß ist - der Punkt, an dem das Bohrrohrende zwischen Ringdichtung 6 und Dichtring 28 zum Stillstand kommen muß, um ein Austreten von Wasser zu vermeiden, ist dadurch nicht genau lokalisiert; somit sind die Anforderungen an ein genaues Arbeiten des
Bedienpersonals nicht unverhältnismäßig hoch.
Figur 7 zeigt, wie Figur 3, den Ankerkopfbereich nach dem
Entfernen des Bohrrohrs, wobei eine Flachdichtung 4 in die öffnung des Anker-Führungsrohrs 8 eingesetzt, und diese
Öffnung mit einem Deckel 13 verschlossen wurde. Der Druck des Deckels 13 auf die Flachdichtung 14 bewirkt einen
Gegendruck der Ringdichtungskante 31, wodurch sich die
Flachdichtung 14 so verformt, daß sie gleichzeitig gegen
das Hüllrohr 4 und das Anker-Führungsrohr 8 drückt, und
somit den Ringraum zwischen Hüllrohr 4 und Anker-Führungsrohr 8 gegen den Ankerkopf zuverlässig abdichtet.
Öffnung mit einem Deckel 13 verschlossen wurde. Der Druck des Deckels 13 auf die Flachdichtung 14 bewirkt einen
Gegendruck der Ringdichtungskante 31, wodurch sich die
Flachdichtung 14 so verformt, daß sie gleichzeitig gegen
das Hüllrohr 4 und das Anker-Führungsrohr 8 drückt, und
somit den Ringraum zwischen Hüllrohr 4 und Anker-Führungsrohr 8 gegen den Ankerkopf zuverlässig abdichtet.
- 15 Bezugszeichen 1iste
1 Ankerkopf
2 Bohrrohr
3 Bohrlochwandung
4 Hü 1lrohr
5 Ankerzugglied
6 Ringdichtung
7 Hohlraum
8 Anker-Führungsrohr
9 Quetschdichtung
10 Wand
11 Ventil
12 Stopfbuchsenbrille
13 Deckel
14 Flachdichtung
15 Blindstopfen
16 Arretiervorrichtung
17 Ankerplatte
18 Dichtungsnase
19 Schrauben
20 Schulter von
21 Vorsprung
22 Schweißnaht
23 Verspannkeile
24 Bohrrohrführung
25 Nuten
26 Ringraum
27 Vorkammer
28 Dichtring
29 Schraube
30 Arretierstift
31 Ringdichtungskante
Claims (19)
1. Vorrichtung zum Abdichten eines Ankerkopfs gegen drückendes Wasser, insbesondere Grundwasser, wobei
der Anker mit einem Verfahren hergestellt wird, bei dem in einem ersten Verfahrensschritt ein verrohrtes
Bohrloch durch die zu verankernde Wand in den Verankerungsgrund gebohrt wird, in einem zweiten
Verfahrensschritt ein Hüllrohr mit mindestens einem Ankerzugglied in das Bohrrohr eingeführt und der
Verpreßkörper beispielsweise durch Injizieren einer Verpreßmasse durch das Hüllrohr unter teilweisem
Ziehen des Bohrrohrs hergestellt wird, und in einem dritten Verfahrensschritt das Bohrrohr
aus dem Bohrloch gezogen und die Abdichtung des Ankerkopfs gegen drückendes Wasser aus dem Bohrloch
vorgenommen wird,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Anker-Führungsrohr (8) oder in der zu verankernden Wand (10) eine formveränderliche
Ringdichtung (6) angebracht ist, welche in ihrem Inneren einen von außen zugänglichen Hohlraum (7)
aufweist, dessen Volumen durch Einleiten oder Entnehmen eines Druckmediums veränderlich ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckmedium ein Druckgas ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckmedium eine Flüssigkeit, bzw. eine vorgespannte Flüssigkeit ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringdichtung (6) aus einem Material besteht, welches eine elastische Rückstellkraft gegen eine
Volumenvergrößerung des Hohlraums (7) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hohlraum (7) der Ringdichtung (6) durch ein Ventil (11) verschlossen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventil (11) im Anker-Führungsrohr (8), bzw. in der zu verankernden Wand (10) und gleichzeitig in
der Ringdichtung (6) sitzt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventil (11) in der Ringdichtung (6) sitzt, durch das Anker-Führungsrohr (8), bzw. durch die zu
verankernde Wand (10) durchgeführt ist, und daß diese Durchführung gegen drückendes Wasser abgedichtet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringdichtung (6) mittels einer Arretiervorrichtung (16) mit dem Anker-Führungsrohr
(8), bzw. der Wand (10) lösbar verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringdichtung (6) in einem Vorsprung (21) des Anker-Führungsrohrs (8), bzw. der Wand (10) eingehakt
ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anker-Führungsrohr (8) mit einer Ankerplatte
(17) verbunden ist, welche mittels Quetschdichtungen (9) dichtend an der zu verankernden Wand (10)
angebracht ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (6) eine vom Hohlraum (7)
beabstandete Dichtungsnase (18) aufweist, welche bei noch vorhandenem Bohrrohr elastisch auf diesen
auf 1iegt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stopfbuchsenbrille (12) als Spannvorrichtung
angebracht ist, welche auf der Dichtungsnase (18) aufliegt und mittels Schrauben (19) mit dem Anker-Führungsrohr
(8) spannbar verbunden ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Ziehen des Bohrrohrs eine Flachdichtung
(14) einerseits an einem Deckel (13), andererseits an der Schulter (20) der Dichtungsnase (18), sowie
dichtend auf dem Hüllrohr (4) elastisch aufliegt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannvorrichtung eine Stopfbuchsenbrille (12)
angebracht ist, welche auf der Ringdichtung (6) aufliegt und mittels Schrauben (19) mit dem Anker-Führungsrohr
(8) spannbar verbunden ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Ziehen des Bohrrohrs eine Flachdichtung (14) einerseits an einem Deckel (13), andererseits an
der Ringdichtung (6), sowie dichtend im Anker-Führungsrohr (8), bzw. in der zu verankernden Wand
(10), und dichtend auf dem Hüllrohr (4) elastisch auf 1 iegt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtungsnase (18) am bohrvortriebsseitigen Ende der Ringdichtung (6) angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 11 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
daß im Anker-Führungsrohr (8), bzw. in der zu verankernden Wand (10), an das bohrvortriebsseitige
Ende der Ringdichtung (6) anschließend oder davon bohrvortriebsseitig beabstandet eine Bohrrohrführung
(24) angebracht ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stopfbuchsenbrille (12) in ihrer inneren
Umfangsflache umfangsverteilte Nuten (25) als
Abflußkanäle aus dem Ringraum (26) zwischen Anker-Führungsrohr (8) und Bohrrohr (2), bzw. Wand (10) und
Bohrrohr (2) nach außen aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Stopfbuchsenbrille (12) eine Vorkammer
(27) aufgesetzt ist, in welcher ein Dichtring (28) angebracht ist, der elastisch auf dem Bohrrohr (2)
auf 1iegt.
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