NL1017544C2

NL1017544C2 - Soil reinforcement method.

Info

Publication number: NL1017544C2
Application number: NL1017544A
Authority: NL
Inventors: I Aki Ere O Belaustegui
Original assignee: I Aki Ere O Belaustegui
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2001-11-22
Also published as: ES2166701B1; ES2166701A1; NL1017544A1

Description

Korte aanduiding: GrondverstevigingswerkwijzeShort designation: Soil reinforcement method

De uitvinding heeft betrekking op een grondverstevigingswerkwijze van de soort, omvattende de injectie van cement met toevoegsels. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een dergelijke werkwijze, welke de beheersing van het 5 grondwaterpeil toelaat, terwijl het injectiegebied wordt verbeterd.The invention relates to a soil reinforcement method of the kind comprising the injection of cement with additives. More particularly, the invention relates to such a method, which allows the control of the groundwater level, while improving the injection area.

De toepassing daarvan is in het bijzonder bedoeld bij de versteviging van problematische grondsoorten, zoals slikachtige-zanderige-kleiachtige, plastische en ijzerhoudende soorten, met lage capaciteit en hoog watergehalte. De werkwijze volgens de uitvinding 10 kan worden toegepast bij een grote verscheidenheid aan civiele werken, zoals uitgravingen, versteviging van hellingen, funderingen, vermindering van de werkzame druk, wanden en continue schermen, de toename van de passieve druk enz..Their use is particularly intended in the reinforcement of problematic soils, such as muddy, sandy, clayey, plastic and ferrous species, with low capacity and high water content. The method according to the invention 10 can be applied to a wide variety of civil works, such as excavations, reinforcement of slopes, foundations, reduction of the working pressure, walls and continuous screens, the increase of the passive pressure etc.

De verbetering van de wisselwerking tussen grond en bouwwerken 15 door uitwendige krachten is een constante geweest bij grondmechanica-onderzoek. Het specifieke geval van een uitgraving, die gevoelig is voor aardverschuiving, kan worden opgelost door de constructie van een wand, welke in staat is de gronddruk te weerstaan. Bijvoorbeeld zou bij het uitzetten van een weg de voorafgaande constructie van 20 hellingskopwanden kunnen worden aanbevolen, of het laten liggen daarvan totdat een stabiel profiel is bereikt, of het draineren van grote oppervlakken, die de funderingsbasis zouden ondersteunen, een bouwwerk of een dam vereisen nauwkeurige uitgravingen om voldoende bestendige en ondoordringbare waarden te bereiken, en een tunnel, een 25 nauwkeurige keuze van de layout, met eerdere zandbedekking en vergrendelingswerk. Dit type van werkzaamheden is echter gebaseerd op het beginsel van actie en reactie, en modificeert op geen enkele wijze de intrinsieke fysische of chemische eigenschappen van de grond. Eenvoudigweg omdat de werking van de grond wordt bedwongen met 30 een equivalente of tegengestelde reactie.The improvement of the interaction between soil and structures by external forces has been a constant in soil mechanics research. The specific case of an excavation sensitive to landslide can be solved by the construction of a wall capable of withstanding the ground pressure. For example, when setting out a road, the preliminary construction of 20 sloping head walls could be recommended, or leaving it until a stable profile is reached, or draining large areas, which would support the foundation base, a structure or a dam would require precise excavations to achieve sufficiently resistant and impermeable values, and a tunnel, an accurate choice of layout, with previous sand covering and locking work. However, this type of work is based on the principle of action and reaction, and in no way modifies the intrinsic physical or chemical properties of the soil. Simply because the action of the soil is controlled with an equivalent or opposite reaction.

Wanneer de hiervoor genoemde werkzaamheden onvoldoende blijken te zijn, is het noodzakelijk om de wisselwerking tussen de grond en het bouwwerk te verbeteren door het modificeren van de fysische eigenschappen van de grond. De inwendige structuur van de grond toont 35 op macroscopische schaal, dat de korrels waaruit het is gevormd, zijn samengevoegd door verschillende bindingen van een elektromagnetisch, 1017544 - 2- ionisch, colloidaal, bindmiddeltype enz., min of meer heterogeen, die de fysische en enige van de chemische eigenschappen bepalen. Deze bindingen tussen de korrels worden "bruggen" genoemd en laten de verdeling van grondsoorten in twee hoofdgroepen toe, waarbij aandacht 5 wordt besteed aan de configuratie daarvan: - De zogeheten "fictieve bruggen" zijn betrekkelijk zwakke bindingen; de grondkorrels zijn slecht met elkaar verbonden en bezitten weinig aanrakingspunten en vele tussenruimten daartussen, vol met lucht, water of een mengsel van beide. Elektrisch gezien zijn 10 er een groot aantal vrije ionen, gegeven het feit dat de afstand tussen korrels veel groter is dan het gebied van de ionenwerking; deze grondsoorten zijn van zichzelf meer samendrukbaar, en nog meer indien deze worden blootgesteld aan uitwendige belastingen, en deze zijn in staat ineens in te storten, in te klinken of los te worden, 15 indien de onzekere evenwichtscondities daarvan worden gevarieerd.If the aforementioned work proves to be insufficient, it is necessary to improve the interaction between the soil and the structure by modifying the physical properties of the soil. The internal structure of the soil shows on a macroscopic scale that the grains from which it is formed are joined together by various bonds of an electromagnetic, 1017544 - 2 ionic, colloidal, binder type, etc., which are more or less heterogeneous. determine some of the chemical properties. These bonds between the grains are called "bridges" and allow the division of soil types into two main groups, paying attention to their configuration: - The so-called "fictitious bridges" are relatively weak bonds; the soil grains are poorly connected to each other and have few contact points and many spaces in between, full of air, water or a mixture of both. Electrically, there are a large number of free ions, given that the distance between grains is much larger than the range of the ionic action; these soils are inherently more compressible, and even more so when exposed to external loads, and are capable of collapsing, riveting, or loosening suddenly, if the uncertain equilibrium conditions thereof are varied.

Deze afbraak wordt bevestigd door het ineenstorten van het minerale skelet van de grond, welke een andere extreme evenwichtspositie inneemt, welke stabieler is dan de oorspronkelijke.This breakdown is confirmed by the collapse of the mineral skeleton of the soil, which occupies a different extreme equilibrium position, which is more stable than the original.

- De zogeheten "stabiele bruggen" zijn sterke bindingen. De 20 korrels bezitten vele onderlinge aanrakingspunten en als gevolg daarvan laten deze weinig ruimten over met tamelijk volledige elektromagnetische verbindingen, weinige vrije ionen en een beperkt vermogen voor vervorming onder belasting, omdat de korrels van zichzelf reeds dicht genoeg bij elkaar zijn, en het minerale skelet 25 een tamelijk stabiele algemene configuratie bezit.- The so-called "stable bridges" are strong bonds. The 20 grains have many contact points and as a result they leave few spaces with fairly complete electromagnetic connections, few free ions and a limited capacity for deformation under load, because the grains are already close enough by themselves, and the mineral skeleton 25 has a fairly stable general configuration.

Daarom suggereert een eerste idee de mogelijkheid van het verbeteren van de grondeigenschappen door eenvoudigweg te proberen de korrels dichter bij elkaar te brengen, zodat een groot aantal "fictieve bruggen" overgaan in "stabiele bruggen", die zouden werken 30 niet door het construeren van aanvullende werken door middel van het beginsel van actie en reactie, maar door middel van een variatie van de fysische eigenschappen van de grond in de zin van het dichter bij elkaar brengen van de korrels en het verminderen van de ruimten. En indien die instortbare grondsoorten een significante kleiachtige 35 fractie bezitten, is het noodzakelijk om het probleem als een zuiver chemische reactie te beschouwen tussen de daarin aanwezige ionen en die, welke op kunstmatige wijze in het inwendige daarvan kunnen worden ingebracht. Aldus zou het langs zuiver theoretische weg - en in herinnering brengend het atoomkarakter van de silicaatgroepen -40 mogelijk zijn om verschillende ionen in de zuurstofvrije bindingen te 1017544 ' - 3- plaatsen; een molecuul SiCV'1 zou bijvoorbeeld calciumionen kunnen vangen en calciumsilicaat worden, of magnesiumionen en vervolgens magnesiiumsilicaat, hetgeen leidt tot het idee van het identificeren welk product het meest adequaat zou zijn om deze ionen te 5 verschaffen.Therefore, a first idea suggests the possibility of improving the soil properties by simply trying to bring the grains closer together so that a large number of "fictitious bridges" become "stable bridges", which would not work by constructing additional operate through the principle of action and reaction, but through a variation of the physical properties of the soil in the sense of bringing the grains closer together and reducing the spaces. And if those collapsible soils have a significant clayey fraction, it is necessary to consider the problem as a purely chemical reaction between the ions contained therein and those that can be artificially introduced into its interior. Thus, purely theoretically - and recalling the atomic character of the silicate groups -40, it would be possible to place various ions in the oxygen-free bonds; for example, a molecule of SiCV'1 could capture calcium ions and become calcium silicate, or magnesium ions, and then magnesium silicate, leading to the idea of identifying which product would be most adequate to provide these ions.

Sulfaten vormen een ideaal product, die in staat zijn tot reactie met de ionen van de klei, alhoewel het gebruik daarvan een nauwkeurige regeling van de injectie-omstandigheden vereist.Sulphates are an ideal product capable of reacting with the ions of the clay, although their use requires precise control of the injection conditions.

Gebaseerd op de eigenschappen van instortbare grondsoorten, die met 10 in hoge mate stroombare materialen kunnen worden geïnjecteerd, is het noodzakelijk teneinde het beeld van de ionenstructuur van de kleien te vervangen om bepaalde combinaties van sulfaten en cement met lage concentratie, gemengd in een waterig medium, met een stroombaarheid die vergelijkbaar is met die van zeewater, enigszins boven 1 kg/dm3 15 te gebruiken. De kleideeltjes van bepaalde grondsoorten kunnen als een colloid worden beschouwd, gegeven de kleine afmetingen en onregelmatige vorm daarvan. Een deeltje van grond in een natuurlijke omgeving trekt positieve ionen aan ten gevolge van de zwakke negatieve lading, hetgeen de neiging heeft om de lading te 20 neutraliseren. De in de grond aanwezige watermoleculen blijken vanwege hun dipoolkarakter met hun positieve kant naar het inwendige van de colloid te zijn gericht en met de negatieve kant naar de buitenzijde, waardoor een nieuw elektronegatief oppervlak wordt gevormd, waarop een nieuwe laag watermoleculen op dezelfde wijze is 25 afgezet. Aldus gaan deze successievelijk door om lagen te vormen totdat de elektrische potentiaal zo laag is dat het effect daarvan verwaarloosbaar is. Daarnaast is de potentiaal op het colloïdoppervlak (Nerst potentiaal) voldoende laag, zodat de eerste lagen van watermoleculen in feite in het colloid zijn opgenomen, en 30 dit in alle bewegingen daarvan vergezellen. Deze aan het deeltje gehechte waterlagen belemmeren het vastestof-vastestof contact, en zodoende de vorming van een agglomeraat met grotere cohesie.Based on the properties of collapsible soils, which can be injected with 10 highly flowable materials, it is necessary to replace the ion structure image of the clays to certain combinations of low concentration sulfates and cement mixed in an aqueous medium , with a flowability comparable to that of seawater, to be used slightly above 1 kg / dm3. The clay particles of certain soil types can be considered a colloid, given its small size and irregular shape. A particle of soil in a natural environment attracts positive ions due to the weak negative charge, which tends to neutralize the charge. The water molecules present in the ground appear to be positive side towards the interior of the colloid because of their dipole character and negative side towards the outside, thereby forming a new electronegative surface on which a new layer of water molecules is similarly dropped off. Thus, they successively continue to layer until the electrical potential is so low that its effect is negligible. In addition, the potential on the colloid surface (Nerst potential) is sufficiently low that the first layers of water molecules are in fact included in the colloid, and accompany it in all its movements. These water layers adhered to the particle impede solid-to-solid contact, and thus form an agglomerate of greater cohesion.

Daarnaast worden de specifieke elementen, die ontworpen zijn om ladingen door te geven en de grond zelf, waarop die worden gedragen, 35 als een fundering beschouwd. Gegeven dat tegenwoordige constructies in het algemeen als monobloksystemen functioneren, is het een basisvereiste dat de funderingen niets te lijden hebben van inklinkingen of dat tenminste de inklinkingen gelijk zijn op de verschillende punten van de fundering, hetgeen niet altijd 40 gemakkelijk is te bereiken in bepaalde grondsoorten.In addition, the specific elements designed to transmit charges and the ground itself on which they are carried are considered a foundation. Given that current structures generally function as monoblock systems, it is a basic requirement that the foundations do not suffer from settling or that at least the settling is the same at the various points of the foundation, which is not always easy to achieve in certain soil types .

101 7544.101 7544.

- 4-- 4-

Alhoewel grondmechanica zich niet als een wetenschap ontwikkelde tot aan de twintiger jaren, gebruikte in 1911 Frangois reeds injecties van aluminiumsulfaat om grondsoorten te verstevigen. Het gevonden hoofdprobleem lag in het feit dat het niet mogelijk was 5 om bepaalde grondsoorten te verstevigen, welke grondsoorten een tekort aan chemische componenten hadden, die met het aluminiumsulfaat moesten reageren.Although soil mechanics did not develop as a science until the 1920s, Frangois already used injections of aluminum sulfate in 1911 to reinforce soil types. The main problem found lay in the fact that it was not possible to solidify certain soils, which soils lacked chemical components that had to react with the aluminum sulfate.

Later beschrijft het octrooidocument US-A-3 980 490 een systeem voor de bereiding van agglomeraat grondsoorten, die gebaseerd zijn op 10 een mengsel van verdund zwavelzuur bij 45% en calciumcarbonaat, waardoor aldus de noodzakelijke reactant, onafhankelijk van de samenstelling van de grond, wordt ingebracht.Later, the patent document US-A-3 980 490 describes a system for the preparation of agglomerate soil types, which are based on a mixture of dilute sulfuric acid at 45% and calcium carbonate, thus making the necessary reactant independent of the soil composition, is brought in.

Voor zijn deel beschrijft het octrooidocument US-A-4 236 649 een perforatie-afdichtingssysteem, dat bestaat uit een laag van 15 gehydrateerd calciumsulfaat, waaraan een chemische remmer is toegevoegd, met het doel deze te laten starten. Vervolgens wordt een activator gebruikt om het chelateren van het calciumsulfaat te stimuleren, en als gevolg daarvan het waterbestendig maken van de perforatie.For its part, patent document US-A-4 236 649 describes a perforation sealing system consisting of a layer of hydrated calcium sulfate, to which a chemical inhibitor has been added for the purpose of starting it. An activator is then used to stimulate the chelation of the calcium sulfate, and as a result make the perforation water resistant.

20 Eveneens zijn andere chemische producten voor grondversteviging bekend, zoals silicaten, plastische gels, die zijn opgebouwd uit een silicaat en een flexibele anorganische reactant en een aantal harsen (acrylamiden, fenolische verbindingen, epoxy), die samen daarmee verhoogde belastingswaarden bereiken, maar tegen aanmerkelijke 25 kosten.Other ground reinforcement chemicals are also known, such as silicates, plastic gels, which are made up of a silicate and a flexible inorganic reactant and a number of resins (acrylamides, phenolic compounds, epoxy), which together achieve increased load values, but against significant 25 costs.

Anderzijds zijn de op sulfaten gebaseerde systemen economischer, en bereiken voldoende weerstand voor de meerderheid van toepassingen. Deze geven echter enige belangrijke problemen.On the other hand, the sulfate-based systems are more economical, and achieve sufficient resistance for the majority of applications. However, these pose some major problems.

Aldus brengen in de eerste plaats de injecties van cement met 30 toegevoegd aluminiumsulfaat een scherpe reductie van het niveau van de grondwaterspiegel van aangrenzende gebouwen teweeg, hetgeen inklinkingen en structurele schade geeft, in het bijzonder wanneer dit oude gebouwen met een discontinue fundering zijn.Thus, in the first place, the injections of cement with added aluminum sulfate bring about a sharp reduction in the groundwater level of adjacent buildings, causing settling and structural damage, especially when they are old buildings with a discontinuous foundation.

In de tweede plaats leidt de klassieke injectie aan een 35 gereduceerd penetratievermogen.Secondly, the classic injection suffers from a reduced penetration ability.

En in de derde plaats zijn de methoden voor de injectie van cement en sulfaat niet adequaat voor alle grondsoorten. Zelfs de aanwezigheid van calciumcarbonaat als reactant kan niet het gewenste effect hebben, waarbij het aluminiumsulfaat met andere componenten 40 van de grond reageert in plaats van met het calciumcarbonaat.And thirdly, the methods of injecting cement and sulfate are not adequate for all soil types. Even the presence of calcium carbonate as a reactant may not have the desired effect, the aluminum sulfate reacting with other components of the soil rather than with the calcium carbonate.

101 7544.101 7544.

- 5-- 5-

Uit ΕΡ-Α-0 188 282 is een werkwijze voor uitgraving onder de grondwaterspiegel bekend om een waterbestendig, elastisch scherm te vormen door injectie van een mengsel van cement en bentoniet onder een druk van 300-600 bar.From ΕΡ-Α-0 188 282 a method of excavation under the groundwater table is known to form a water-resistant, elastic screen by injection of a mixture of cement and bentonite under a pressure of 300-600 bar.

5 GB-A-2068038 beschrijft een werkwijze om de penetratie van het injecteren te verbeteren door middel van een pulserende cyclisch variabele druk tussen 100 en 300 bar.5 GB-A-2068038 describes a method to improve the penetration of the injection by means of a pulsating cyclic variable pressure between 100 and 300 bar.

Een werkwijze voor het hervullen van ondergrondse holten door middel van injectie van cement is uit FR-A-2 178 167 bekend. De 10 viscositeit van het te injecteren mengsel wordt geregeld met het enkele doel van het verzekeren van een gunstige hellingshoek van de geplaatste massa.A method for refilling underground cavities by means of cement injection is known from FR-A-2 178 167. The viscosity of the mixture to be injected is controlled for the sole purpose of ensuring a favorable slope of the placed mass.

DE-B-1 180 703 beschrijft een proces voor het afschermen van grond onder toepassing van waaierperforaties, waarvan er enige dienen 15 voor het injecteren van het mengsel en de andere dienen om een overmaat te herwinnen en de voortgang van de reactie te controleren. Deze controle is in beginsel chemisch. Bariumsulfaat wordt toegepast om de dichtheid van het mengsel te vergroten en een gunstige hellingshoek te verkrijgen, daar de injectiemassa slechts in het 20 lagere deel van de injectiebuizen wordt gevormd.DE-B-1 180 703 describes a soil shielding process using impeller perforations, some of which serve to inject the mixture and the others serve to recover an excess and monitor the progress of the reaction. This check is in principle chemical. Barium sulfate is used to increase the density of the mixture and to obtain a favorable angle of inclination, since the injection mass is formed only in the lower part of the injection tubes.

Teneinde de bovenstaande problemen op te lossen is een nieuwe werkwijze voor grondversteviging voltooid met verschillende doelen.In order to solve the above problems, a new soil reinforcement method has been completed with different purposes.

De onderhavige aanvrage heeft ten doel een werkwijze voor de grondversteviging te verschaffen, welke een stabiele 25 grondwaterspiegel handhaaft, waaronder zwevende grondwaterspiegels tijdens het werk en daarna.The object of the present application is to provide a soil consolidation method which maintains a stable groundwater table, including floating groundwater levels during work and afterwards.

Een volgend doel is om op aanmerkelijke wijze de injectiepenetratie te verbeteren, welke toelaat om met lagere specifieke beladingen te werken.Another aim is to significantly improve the injection penetration, which allows to work with lower specific loads.

30 Een verder doel is om een grondverstevigingswerkwijze voor bredere toepassing te verschaffen, welke toelaat om zelfs met grondsoorten te werken, die uit verschillende gestratificeerde lagen van onderscheiden aard zijn opgebouwd.A further object is to provide a soil reinforcement method for wider application, which allows to work even with soil types, which are made up of different stratified layers of different nature.

De grondverstevigingswerkwijze volgens de uitvinding omvat 35 daartoe de volgende stappen: het inbrengen van een reeks lansen in de te verstevigen grond, welke lansen rondom de omtrek zijn geperforeerd, en hellend met een variabele hoek van 0° tot 45° ten opzichte van de verticaal, uitwaaierend op een wijze dat de grotere helling overeenkomt met de 1017544 - 6- lansen aan de omtrek en de kleinere hellingen met de centrale lansen teneinde een netwerk tussen 0,5x0,5 m en lxl m op te bouwen; het verticaal inbrengen van een reeks piezometrische buizen in de te verstevigen grond in een hoeveelheid van ongeveer 5% van de 5 lansen; het voorinjecteren van grout door een reeks openingen, die de lansen bezitten, bij een druk tussen 2 en 6 atm, welk grout verkregen is door een menginrichting als gevolg van een systeem, dat is samengesteld uit een injectorpomp en een compressor, en welk grout 10 circuleert in het inwendige van injectienaalden, welke verplaatsbaar zijn in de lansen, en die eindigen in pluggen; waarbij het injectiegrout is samengesteld uit: 1-5 g/1 aluminiumsulfaat 1-5 g/1 bariumsulfaat 15 - 1-5 g/1 magnesiumsulfaat tot aan 10 g/1 Portland-cement met hoog calciumcarbonaatgehalte, welke kan worden weggelaten indien de grond een voldoende hoeveelheid calcium bevat, het inbrengen van de bovengenoemde producten in de 20 menginrichting, door middel van een doseerklep, die eveneens water vanaf een opslagvat ontvangt, en het gelijktijdig verzamelen van de overmaat water, die zich in het injectiegrout bevindt, door middel van piezometrische buizen, die beschikken over recirculatiedrukmeters en thermometers aan het bovenuiteinde; op een wijze dat het mogelijk 25 is om de penetratie en reactiviteit van de injectie te regelen, waarbij de waarde van de waterrecuperatie tussen 30% en 50% bedraagt en de temperatuurstijging op 60° tot 80°C wordt gehouden; het verwijderen van lansen en piezometrische buizen uit een centraal uitgravingsgebied, en het uitgraven daarvan, waarbij dit 30 droog wordt gehouden door middel van een drainagepomp; het onderzoeken van het waterpeil van het omtreksgebied van de uitgraving door middel van een tijdelijk uitgraving van de drainagepomp; en het desgewenst uitvoeren van herinjecties, gevolgd door 35 onderzoeken totdat het gewenste waterpeil is bereikt.The soil reinforcement method according to the invention therefore comprises the following steps: the insertion of a series of lances into the soil to be reinforced, which lances are perforated around the circumference, and inclined at a variable angle from 0 ° to 45 ° with respect to the vertical, fanning out in such a way that the larger slope corresponds to the 1017544-6 circumferential lances and the smaller slopes to the central lances to build a network between 0.5x0.5 m and 1x1 m; vertically inserting a series of piezometric tubes into the soil to be stiffened in an amount of about 5% of the 5 lances; pre-injecting grout through a series of openings, which have the lances, at a pressure between 2 and 6 atm, which grout is obtained by a mixing device as a result of a system composed of an injector pump and a compressor, and which grout circulates in the interior of hypodermic needles, which are movable in the lances, and terminate in plugs; the injection grout being composed of: 1-5 g / 1 aluminum sulfate 1-5 g / 1 barium sulfate 15 - 1-5 g / 1 magnesium sulfate up to 10 g / 1 Portland cement with high calcium carbonate content, which can be omitted if the soil contains a sufficient amount of calcium, introducing the above-mentioned products into the mixing device, by means of a metering valve, which also receives water from a storage vessel, and simultaneously collecting the excess water, which is contained in the injection grout, by means of piezometric tubes, which have recirculation pressure gauges and thermometers at the top end; in a manner that it is possible to control the penetration and reactivity of the injection, the value of the water recovery being between 30% and 50% and the temperature rise being maintained at 60 ° to 80 ° C; removing lances and piezometric tubes from a central excavation area, and excavating them, keeping it dry by means of a drainage pump; examining the water level of the circumferential area of the excavation by means of a temporary excavation of the drainage pump; and performing reinjections as desired, followed by investigations until the desired water level is reached.

De onderhavige grondverstevigingswerkwijze is gebaseerd op de injectie in de grond van een verdund mengsel van aluminiumsulfaat, bariumsulfaat en magnesiumsulfaat, desgewenst onder opnemen van Portland cement met een hoog gehalte aan calciumcarbonaat. Dit 40 mengsel werkt als verstevigingsmiddel, vormt een gel in de ruimten 1017544 - 7- van de grond en verplaatst de watermoleculen. Dit kan worden opgestart via een aantal perforaties, waarbij van perforaties voorziene lansen worden ingebracht rondom de omtrek om de injectie door middel van een buis met een uiteinde met dubbele pluggen uit te 5 voeren. Andere bekende werkwijzen, zoals het gebruik van pneumatische pluggen en stijgende injecties zijn mogelijk, alhoewel slechtere resultaten worden verkregen. Behalve de injectieperforaties zijn andere controleperforaties voorzien, ongeveer 5% van het totaal. Het doel van deze controleperforaties is om de injectiepenetratie te 10 bepalen, naast het regelen van de reactie van de vorming van calciumsulfaat door het meten van de temperatuur van het uitgedreven recirculatiewater.The present soil consolidation method is based on the injection into the soil of a dilute mixture of aluminum sulfate, barium sulfate and magnesium sulfate, optionally including Portland cement with a high content of calcium carbonate. This mixture acts as a firming agent, forms a gel in the spaces 1017544-7 of the soil and displaces the water molecules. This can be started up through a number of perforations, with perforated lances being inserted around the circumference to perform the injection by means of a double-ended tube. Other known methods such as the use of pneumatic plugs and ascending injections are possible, although poorer results are obtained. In addition to the injection perforations, other control perforations are provided, approximately 5% of the total. The purpose of these control perforations is to determine the injection penetration, in addition to controlling the reaction of the formation of calcium sulfate by measuring the temperature of the expelled recirculation water.

Verdere voorkeursuitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de uitvinding zijn in de volgconclusies gedefinieerd.Further preferred embodiments of the method according to the invention are defined in the subclaims.

15 Teneinde de bovenstaande beschrijving te vervolledigen en met het doel een beter begrip van de kenmerken van de uitvinding te verschaffen zal een gedetailleerde beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm worden gegeven, op basis van een aantal tekeningen, die deze beschrijving vergezellen, en waarin slechts ter 20 illustratie en niet ter beperking het volgende is weergegeven:In order to complete the above description and for the purpose of providing a better understanding of the features of the invention, a detailed description of a preferred embodiment will be given, based on a number of drawings accompanying this description, and illustrative only. and not limiting the following:

Fig. 1 toont een schema van de inrichting, die nodig zijn voor de uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding.Fig. 1 shows a schematic of the device required for the embodiment of the method according to the invention.

Fig. 2 toont een conventionele pneumatische plug.Fig. 2 shows a conventional pneumatic plug.

Fig. 3 toont een dubbele plug, die in het bijzonder is 25 ingericht voor de uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding. Beschrijving van de voorkeursuitvoeringsvorm.Fig. 3 shows a double plug, which is in particular adapted for carrying out the method according to the invention. Description of the preferred embodiment.

Proeven werden in een laboratorium uitgevoerd met klei, slijk met een modderig uiterlijk en groenachtige kleur, waarbij de monsters werden geconsolideerd met mengsels van drie sulfaten (aluminium, 30 magnesium en barium), die in een concentratie van l,5g/l. waren bereid en geschud voorafgaande aan het met hoge snelheid toevoegen met behulp van een laboratoriummenginrichting.Tests were performed in a laboratory with clay, mud with a muddy appearance and greenish color, the samples being consolidated with mixtures of three sulfates (aluminum, magnesium and barium), which are at a concentration of 1.5g / l. were prepared and shaken prior to high speed addition using a laboratory mixer.

De eerste proef werd uitgevoerd in opstaande toestand, onder gebruikmaking van een glazen proefbus, die bij de bodem daarvan was 35 afgesneden, op een wijze, waarbij de grond werd ondersteund door een doek (die de vloeistoffen doorliet). De tweede proef werd uitgevoerd in een schaal met een gelijke hoeveelheid grond als die in de proefbuis was ingebracht, maar onder vorming van een gieteling met een min of meer kubische vorm. Het toevoegen van het mengsel van 40 sulfaatoplossingen en cement, dat rijk aan calciumcarbonaat (vooraf 1017544 - 8- geschud) was, werd uitgevoerd, totdat de grond verzadigd was, hetgeen in de eerste proef toeliet dat overmaat aan vloeistoffen ontweek. (Wanneer de vrije drainage van de proefbuis niet zou zijn toegelaten, zou de oxidatie van ferro-ijzer tot ferri-ijzer zijn verhinderd, en 5 dientengevolge de veroudering, hetgeen de vorming van oxyhydroxide gels van ijzer + aluminium met een deklaag en hechtend vermogen zou verhinderen).The first test was carried out in an upright position, using a glass test can, cut at the bottom thereof, in a manner in which the soil was supported by a cloth (which allowed the liquids to pass through). The second test was performed in a bowl with an equal amount of soil as that introduced into the test tube, but forming a casting of more or less cubic shape. The addition of the mixture of 40 sulfate solutions and cement, which was rich in calcium carbonate (previously shaken 1017544-8), was carried out until the soil was saturated, allowing the first run to elude excess liquids. (If the free drainage of the test tube were not allowed, the oxidation of ferrous iron to ferric iron would have been prevented, and consequently the aging, which would cause the formation of oxyhydroxide gels of iron + aluminum with a coating and adhesive capacity. obstruct).

Gebleken is dat de injectie van aluminium, magnesium- en bariumsulfaten, samen met Portland cement, dat rijk aan 10 calciumcarbonaat is, aanleiding geeft tot de volgende effecten: a) EnergieIt has been found that the injection of aluminum, magnesium and barium sulfates, along with Portland cement, which is rich in calcium carbonate, gives rise to the following effects: a) Energy

Stijging van de temperatuur in de injectieplaatsen tot een grootte tussen 60% en 80%, welke gedetecteerd kan worden door regeling van het recirculatiewater door de injectieleidingen. De 15 werktemperatuur kan gemakkelijk worden geregeld door het variëren van de verhouding aluminiumsulfaat/magnesiumsulfaat, waarbij gecontroleerd is dat in de afwezigheid van de laatste verbinding de temperatuurstijging slechts 1 of 2° bedraagt.Increase in the temperature in the injection sites to a size between 60% and 80%, which can be detected by controlling the recirculation water through the injection lines. The operating temperature can be easily controlled by varying the aluminum sulfate / magnesium sulfate ratio, checking that in the absence of the last compound, the temperature rise is only 1 or 2 °.

Deze temperatuurstijging zal de snelheid en mate van alle 20 chemische reacties aantasten, die in de grond plaatsvinden.This rise in temperature will affect the rate and extent of all 20 chemical reactions that take place in the soil.

b) Chemisch b.l. Uitscheiding van aluminiumionenb) Chemical b.l. Excretion of aluminum ions

De injectie van aluminiumsulfaat in de aanwezigheid van cement, dat calciumcarbonaat geeft, en dit alles vereenvoudigt door de 25 aanwezigheid van ammoniumionen, laat de reactie toe:The injection of aluminum sulfate in the presence of cement, which gives calcium carbonate, and all this is simplified by the presence of ammonium ions, allows the reaction:

Al2 (SO„) 3+3Ca (C03)------3CaS0„+3C02+2Al3'Al2 (SO ") 3 + 3Ca (C03) ------ 3CaS0" + 3C02 + 2Al3 '

In een basisch vloeibaar medium ontwijkt het geregenereerde Al3' snel, hetgeen aanleiding geeft tot een hydroxidegel van Al met een speciaal vermogen voor snelle polymerisatie in grondsoorten en 30 oxyhydroxideconfiguratie, waarvan het vermogen voor het verenigen van deeltjes met zeer verschillende afmetingen en aard en het coprecipiteren (door middel van adsorptieprocessen, absorptie en chemische integratie in het polymeer) zeer hoog zijn.In a basic liquid medium, the regenerated Al3 'rapidly dissipates, giving rise to a hydroxide gel of Al with a special ability for rapid polymerization in soils and oxyhydroxide configuration, whose ability to combine particles of very different sizes and nature and coprecipitate (through adsorption processes, absorption and chemical integration into the polymer) are very high.

Al3 + H20-----Al (OH) 24 + H+ 35 Al (OH)3 + H20---Al(OH)'2+ H'Al3 + H20 ----- Al (OH) 24 + H + 35 Al (OH) 3 + H20 --- Al (OH) '2+ H'

Al (OH) '2 + Η,Ο---Al(OH)S + HHAl (OH) + 2 + Η, Ο --- Al (OH) S + HH

b.2. Eliminatie van carbonatenb.2. Elimination of carbonates

De overvloedige aanwezigheid van protonen (H*) laat een aanzuring van het medium toe, en geeft aanleiding tot de volgende 40 reactie: 1017544 - 9- C0=3 + H?.0----HC0'3----C02 (gas)The abundant presence of protons (H *) allows acidification of the medium, giving rise to the following reaction: 1017544 - 9- C0 = 3 + H? .0 ---- HC0'3 ---- C02 (gas)

Dit C02 in gasvorm wordt bepaald bij de injectie en levert enige problemen bij overmaat druk in de leidingen op.This gaseous CO2 is determined upon injection and presents some problems with excess pressure in the lines.

Het massaverlies, gerechtvaardigd door de ontleding van 5 carbonaat, compenseert die, welke was ingebracht in de grond in de vorm van sulfaten.The loss of mass, justified by the decomposition of carbonate, compensates for that which was introduced into the soil in the form of sulphates.

b.3. Oxidatie en polymerisatie van ijzer (uit de grond)b.3. Oxidation and polymerization of iron (from the soil)

De hele reeks mechanische bewerkingen plus de lichte en tijdelijke afname van de grondwaterspiegel laten een verandering van 10 de redoxpotentiaal toe op een wijze dat Fe21---Fe;il en in een gehydrateerd mediumThe whole series of mechanical operations plus the slight and temporary decrease of the groundwater level allow a change of the redox potential in a way that Fe21 --- Fe; il and in a hydrated medium

Fe(OH)2---Fe(OH3) (rode kleur)Fe (OH) 2 --- Fe (OH3) (red color)

Rood gekleurd ferrihydroxide, dat normaal bij een pH van 6,5 15 wordt gevonden, polymeriseert op dezelfde wijze als het Al(OH)3, die beiden coprecipiteren in het midden van een sterke thermische ontwikkeling, die wordt verhoogd door het magnesiumsulfaat.Red colored ferric hydroxide, normally found at a pH of 6.5, polymerizes in the same manner as the Al (OH) 3, both of which coprecipitate in the midst of a strong thermal development, which is increased by the magnesium sulfate.

c) Mechanischc) Mechanical

Het bariumsulfaat werkt in beginsel als een vertrager (in 20 tegenstelling tot de chemische inhibitor van het Amerikaanse octrooidocument 4 236 949) die de poriën gedurende een bepaalde tijd (-15 s) openhoudt en een zekere permanente porositeit van de grond bewaart, alsmede de scheiding van verschillende lagen of platen, die de sedimentmaterialen bezitten.The barium sulfate basically acts as a retarder (in contrast to the chemical inhibitor of US patent document 4 236 949) which keeps the pores open for a certain time (-15 s) and preserves a certain permanent porosity of the soil, as well as the separation of different layers or plates, which have the sediment materials.

25 Op deze wijze wordt bij bekende werkwijzen, die sulfaten en calciumcarbonaten gebruiken, bij de grondverstevigingswerkwijze, het onderwerp van de onderhavige uitvinding, bariumsulfaat en magnesiumsulfaat opgenomen met de volgende voordelen:In this way, in known processes using sulfates and calcium carbonates, in the soil consolidation process, the subject of the present invention incorporates barium sulfate and magnesium sulfate with the following advantages:

Het bariumsulfaat heeft een mechanisch vertragingseffect, 30 waardoor het zodoende de poriën van de grond openhoudt, hetgeen samen met het verdichtingseffect toelaat om het gebied of penetratie van de injectie van de resterende componenten in hoge mate te verbeteren. Gegeven dat het bariumsulfaat inert is, laat dit eveneens het handhaven van een stabiele grondwaterspiegel in de tijd toe.The barium sulfate has a mechanical retardation effect, thus keeping the pores of the soil open, which together with the compaction effect allows to greatly improve the area or penetration of the injection of the remaining components. Given that the barium sulfate is inert, this also allows the maintenance of a stable groundwater level over time.

35 Op zijn beurt heeft het zeer reactieve magnesiumsulfaat een dubbele functie. Ten eerste bezit dit een grotere affiniteit voor de verschillende componenten van de grond dan het aluminiumsulfaat, waardoor dit vrijblijft om met het calciumcarbonaat te reageren, dat zich in het cement of de grond bevindt. In de tweede plaats levert 40 dit thermische energie voor een grotere snelheid en verbreiding van 1017544 - 10- de resterende chemische reacties, die plaatsvinden. Naast het uitdrogingseffeet van de verhoogde temperaturen, die het gebruik daarvan oproept.In turn, the highly reactive magnesium sulfate has a dual function. First, it has a greater affinity for the various components of the soil than the aluminum sulfate, leaving it free to react with the calcium carbonate contained in the cement or soil. Second, this provides thermal energy for a greater rate and propagation of the remaining chemical reactions that take place. In addition to the dehydration effect of the elevated temperatures, which evokes its use.

Voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding 5 worden een aantal inrichtingen en uitrustingen gebruikt, die op zich bekend zijn. Zoals uit fig. 1 blijkt, voedt een compressor 1 een injectiepomp 2, die het te injecteren mengsel vanaf het ondergedeelte van de menginrichting 3 ontvangt, waar de te injecteren producten vanaf boven worden geïntroduceerd, en het recirculatiewater uit een 10 voorraadvat 4. Om de injectie uit te voeren worden een aantal lansen, die rondom de omtrek zijn geperforeerd, toegepast, waar binnenin een holle injectienaald 6 kan worden verplaatst, waardoor het te injecteren mengsel stroomt, en die eindigt in een conventionele plug 7 of dubbele plug 8, welke laatste in het bijzonder geschikt is om de 15 werkwijze volgens de uitvinding uit te voeren. Een aantal piezometrische leidingen 9, die rondom de omtrek zijn geperforeerd en bedoeld zijn om de overmaat injectiewater te verzamelen, zijn met een waterrecirculatienetwerk verbonden, dat een filter 10 omvat, en eindigt in een opslagvat 4.A number of devices and equipment which are known per se are used for carrying out the method according to the invention. As can be seen from Fig. 1, a compressor 1 feeds an injection pump 2, which receives the mixture to be injected from the lower part of the mixing device 3, where the products to be injected are introduced from above, and the recirculation water from a storage vessel 4. To injection, a number of lances, which are perforated around the circumference, are used, in which a hollow injection needle 6 can be moved, through which the mixture to be injected flows, and which ends in a conventional plug 7 or double plug 8, the latter is particularly suitable for carrying out the method according to the invention. A number of piezometric pipes 9, which are perforated around the periphery and which are intended to collect the excess injection water, are connected to a water recirculation network, which comprises a filter 10, and ends in a storage vessel 4.

20 De compressor 1 zal in staat zijn om 18.000 1/m bij een druk tussen 6 en 12 kg/cm2 te leveren. Uitstekende resultaten zijn met CRAELIUS en ATLAS COPCO horizontale zuigerpompen met dubbele werking en WORTHINGTON verticaal zuigerpompen verkregen.The compressor 1 will be able to deliver 18,000 l / m at a pressure between 6 and 12 kg / cm2. Excellent results have been obtained with CRAELIUS and ATLAS COPCO horizontal reciprocating piston pumps and WORTHINGTON vertical reciprocating pumps.

De menginrichting 3 is een van de kritische elementen van de 25 installatie. Om een uniform grout te verkrijgen, zal het noodzakelijk zijn om de SWIBO of ERENO AC-2 modellen of het COLGROUT of FRANCOIS type te gebruiken. Bij een voorkeursuitvoeringsvorm wordt het ERENO-model gebruikt. Deze menginrichting wordt gekenmerkt door een cilindrische behuizing 11 met een hoogte van l,2m en een diameter van 30 0,9m, waarbinnen een rotor met drie paar armen 13 is geplaatst, die met een snelheid van 1500 omwentelingen per minuut kunnen roteren, aangedreven door een 5HP elektrische motor 14, waarbij de diameter van de armen instelbaar is, bij voorkeur ingesteld op 400 mm voor de bovenste, 500 mm voor de tussenliggende en 600 mm voor de onderste 35 arm, waarmee problemen met betrekking tot dichtslibben in de menginrichting 3 worden vermeden. Zie fig. 1.The mixing device 3 is one of the critical elements of the installation. To obtain a uniform grout, it will be necessary to use the SWIBO or ERENO AC-2 models or the COLGROUT or FRANCOIS type. In a preferred embodiment, the ERENO model is used. This mixing device is characterized by a cylindrical housing 11 with a height of 1.2m and a diameter of 0.9m, inside which is placed a rotor with three pairs of arms 13, which can rotate at a speed of 1500 revolutions per minute, driven by a 5HP electric motor 14, in which the diameter of the arms is adjustable, preferably set at 400 mm for the upper, 500 mm for the intermediate and 600 mm for the lower arm, solving problems with silting in the mixer 3 avoided. See fig. 1.

De lansen 5 zijn samengesteld uit een buis van kunststof materiaal met perforaties rondom de omtrek 20, die bij voorkeur een diameter van 6 tot 12 mm bezitten, en die op een afstand van 20 mm 1017544 - 11- van elkaar zijn geplaatst, wanneer een lans met een diameter van 10 tot 80 mm wordt gebruikt.The lances 5 are composed of a tube of plastic material with perforations around the circumference 20, which are preferably 6 to 12 mm in diameter, and which are spaced 20 mm apart from each other when a lance is with a diameter of 10 to 80 mm is used.

De conventionele plug 7, die bestemd is om in grondsoorten te worden gebruikt die geen buitensporige moeilijkheden geven, zou van 5 een opblaasbaar pneumatisch type van het bedrijf Bimbar, referentie 3716 4003-11, kunnen zijn, en is opgebouwd uit een opblaasbaar lichaam 15 door middel van een luchtleiding 16, waardoor de injectienaald 6 gaat. Dit type plug is in het verleden toegepast om bentoniet-cement, sulfaat-cement, silicaten en verscheidene geilen te 10 injecteren. Zie fig. 2.The conventional plug 7, which is intended to be used in soil types which do not present excessive difficulties, could be of an inflatable pneumatic type from the company Bimbar, reference 3716 4003-11, and is composed of an inflatable body 15 by by means of an air line 16, through which the injection needle 6 passes. This type of plug has been used in the past to inject bentonite cement, sulphate cement, silicates and various buckets. See fig. 2.

De dubbele plug 8 is uit twee leren schijven 17 opgebouwd, die zijn aangepast aan de binnenzijde van de lans 5 en waartussen de injectiebuis 6 een aantal uitlaten 18 bezit. Zie fig. 3.The double plug 8 is made up of two leather disks 17, which are adapted to the inside of the lance 5 and between which the injection tube 6 has a number of outlets 18. See fig. 3.

De grondverstevigingswerkwijze volgens het doel van deze 15 uitvinding bestaat uit de volgende fasen.The soil strengthening method according to the object of this invention consists of the following stages.

Een aantal hellende lansen 5 met een variabele hoek tussen 0° tot 45° ten opzichte van de verticaal worden in de te verstevigen grond ingebracht, op zondanige wijze uitwaaierend dat de grootste helling overeenkomt met de lansen aan de omtrek en de kleinere 20 helling met de centrale lansen teneinde een netwerk te vormen van 0,5 x 0,5m bij 1 x lm, en bij voorkeur 0,8 x 0,8m. De lansen 5 aan de omtrek, die een lengte tot aan 50m kunnen bezitten, zijn bedoeld om beneden aangrenzende gebouwen 27 te worden ingebracht. Zie fig. 1.A number of inclined lances 5 with a variable angle between 0 ° to 45 ° with respect to the vertical are introduced into the soil to be reinforced, fanning out in such a way that the largest slope corresponds to the lances on the circumference and the smaller slope to the central lances to form a network of 0.5 x 0.5m by 1 x lm, and preferably 0.8 x 0.8m. The peripheral lances 5, which may be up to 50m in length, are intended to be inserted below adjacent buildings 27. See fig. 1.

Een aantal piëzometrische buizen met een diameter van 5mm 25 worden verticaal in de te verstevigen grond ingebracht in een benaderde verhouding van 5% lansen om een netwerk in de orde van grootte van 2 x 2m te vormen.A number of 5mm diameter piezometric tubes are introduced vertically into the soil to be stiffened at an approximate ratio of 5% lances to form a network on the order of 2 x 2m.

Het grout wordt door de openingen 20 van de lansen 5 geïnjecteerd, welk grout is verkregen in de menginrichting door 30 middel van een systeem, dat is samengesteld uit de injectorpomp 2 en de compressor 1, en het grout stroomt binnenin de injectienaalden 6. De injectie wordt in een stijgende manier bewerkstelligd indien de pneumatische plug 7 volgens fig. 2 wordt gebruikt, terwijl indien de dubbele plug 8 volgens fig. 3 wordt gebruikt de volgorde van de 35 injectie naar wens kan worden ingesteld (stijgend, dalend of selectieve herinjecties). De dubbele plug 8 is essentieel voor het verstevigen van problematische grondsoorten, zoals slijkachtige, zanderige, kleiachtige, plastische en ijzerhoudende soorten met slechte capaciteit en hoge waterpeil, zoals waar zwevende 40 grondwaterspiegels bestaan.The grout is injected through the openings 20 of the lances 5, which grout is obtained in the mixing device by means of a system composed of the injector pump 2 and the compressor 1, and the grout flows inside the injection needles 6. The injection is effected in an ascending manner if the pneumatic plug 7 of Fig. 2 is used, while if the double plug 8 of Fig. 3 is used, the order of the injection can be set as desired (ascending, descending or selective reinjections). The double plug 8 is essential for reinforcing problematic soil types, such as poor capacity, muddy, sandy, clayey, plastic and ferrous species with high water levels, such as where floating 40 groundwater levels exist.

1017544 - 12-1017544 - 12-

De injectieproducten worden door middel van een conventionele doseerklep 19 ingebracht in de volgende hoeveelheden.The injection products are introduced in the following amounts by means of a conventional dosing valve 19.

-1 tot 5g/l aluminiumsulfaat, A1?(S0,,)·, -1 tot 5g/l bariumsulfaat, BaSCh 5 -1 tot 5g/l magnesiumsulfaat, MgSO^ -tot aan 10g/l Portland-cement met hoog gehalte aan calciumcarbonaat CaCCh, die kan worden weggelaten indien de grond een voldoende hoeveelheid calcium bevat.-1 to 5g / l aluminum sulphate, A1? (S0 ,,), -1 to 5g / l barium sulphate, BaSCh 5 -1 to 5g / l magnesium sulphate, MgSO ^ -up to 10g / l Portland cement with high content calcium carbonate CaCCh, which can be omitted if the soil contains a sufficient amount of calcium.

De voorkeurssamenstelling is 2g/l van elk van de sulfaten en 10 5g/l cement, waarbij de hoeveelheden voor zeer vochtige grondsoorten worden verhoogd, of grondsoorten, die gedefinieerde waterkanalen bezitten.The preferred composition is 2g / l of each of the sulfates and 5g / l cement, increasing the amounts for very moist soils, or soils having defined water channels.

De injectiedruk zal tussen 2 en 6 kg/cm2, bij voorkeur bij 5,5 kg/cm2 liggen, welke wordt geregeld door middel van 15 injectiedrukmeters 21, die in het bovengedeelte van de injectienaalden 6 zijn gesitueerd.The injection pressure will be between 2 and 6 kg / cm2, preferably at 5.5 kg / cm2, which is controlled by means of injection pressure gauges 21, which are located in the upper part of the injection needles 6.

Gelijktijdig wordt de overmaat water, die zich in het injectiegrout bevindt, verzameld door middel van piëzometrische buizen 9, waarvan de bovenuiteinden zijn voorzien van 20 recirculatiedrukmeters 22 en thermometers 23 met het doel van het regelen van de penetratie en reactiviteit van de injectie, waardoor wordt verzekerd dat de waterrecuperatie tussen 30% en 50% ligt en de temperatuurstijging tussen 60°C en 80°C. Het tekort aan niet-gerecupereerd water wordt aangevuld via een vulkraan 24 van het vat 25 4.Simultaneously, the excess water contained in the injection grout is collected by piezometric tubes 9, the upper ends of which are provided with 20 recirculation pressure gauges 22 and thermometers 23 with the aim of controlling the penetration and reactivity of the injection, thereby ensures that the water recovery is between 30% and 50% and the temperature rise between 60 ° C and 80 ° C. The shortage of non-recovered water is made up by a filling valve 24 of the vessel 25 4.

Zodra de voorinjectie, zoals eerder beschreven, is uitgevoerd, worden de lansen en de piëzometrische buizen verwijderd uit het centrale uitgravingsgebied 31, dat reeds is verstevigd, waarbij de uitgraving wordt voortgezet met totaal comfort en veiligheid.Once the pre-injection, as previously described, has been carried out, the lances and the piezometric tubes are removed from the central excavation area 31, which has already been reinforced, continuing the excavation with total comfort and safety.

30 De centrale uitgraving 31 wordt droog gehouden door middel van een drainagepomp 25, die het gefilterde water uit de omtrekswanden verwijdert. De beoordeling van deze filtraties en de tijdelijke ontkoppeling van de drainagepomp 25 laat toe om gemakkelijk het waterpeil 30 van de omtrek van de centrale uitgraving 31 vast te 35 stellen, welk peil kan worden gemodificeerd door eenvoudigweg opeenvolgende herinjecties in de lansen 5 uit te voeren, die deze uitgraving omringen. Zodra het gewenste waterpeil is bereikt, worden de resterende lansen 5 en piëzometrische buizen 9 verwijderd voor recuperatie daarvan, of deze worden geïnstalleerd gehouden, indien 1017544 - 13- toekomstige akties zijn voorzien; voortgezet met het plaatsen van schermwanden 26, indien nodig.The central excavation 31 is kept dry by means of a drainage pump 25, which removes the filtered water from the peripheral walls. The evaluation of these filtrations and the temporary decoupling of the drainage pump 25 allows to easily determine the water level 30 of the circumference of the central excavation 31, which level can be modified by simply performing successive reinjections in the lances 5, surrounding this excavation. Once the desired water level has been reached, the remaining lances 5 and piezometric tubes 9 are removed for recuperation, or kept installed, if future actions are planned; continued with screen walls 26, if necessary.

De beschreven werkwijze laat een volledige regeling van het waterpeil 30 tijdens de injectie en later toe, gegeven dat, zoals kan 5 worden begrepen, de opeenvolgende injecties het inwendige van de platen 28 initieel zullen afdichten, indien de grond een gelaagde structuur bezit, waarbij de oppervlakken van de scheiding 29 open worden gehouden tot latere injecties. Indien de grond homogeen is, wordt het bestendigen tegen water eveneens homogeen uitgevoerd en op 10 progressieve wijze tijdens opeenvolgende injecties.The described method allows complete control of the water level 30 during the injection and later, given that, as can be understood, the successive injections will seal the interior of the plates 28 initially, if the soil has a layered structure, the surfaces of the partition 29 are kept open until later injections. If the soil is homogeneous, water resistance is also carried out homogeneously and progressively during successive injections.

De vervanging van drukmeters 21, 22 en thermometers 23 door elektronische sensoren laat het registreren van druk en temperatuur voor latere analyse toe.The replacement of pressure gauges 21, 22 and thermometers 23 with electronic sensors allows the recording of pressure and temperature for later analysis.

'101 7544101 7544

Claims

Soil reinforcement method of the type, comprising the injection of cement with additives, comprising the following steps: inserting a series of lances (5) into the soil to be reinforced, which lances are perforated around the circumference, and inclined 5 with a variable angle from 0 ° to 45 ° with respect to the vertical, fanning out in such a way that the larger slope corresponds to the lances on the circumference and the smaller slopes to the central lances to form a network between 0.5x0.5 m and lxl m build; vertically inserting a series of piezometric tubes (9) 10 into the soil to be reinforced in an amount of about 5% of the lances; pre-injecting grout through a series of openings (20), which have the lances, at a pressure between 2 and 6 atm, which grout is obtained by a mixing device (3) as a result of a system composed of an injector pump ( 2) and a compressor (1), and which grout circulates in the interior of hypodermic needles, which are movable in the lances (5), and which end in plugs (7; 8); the injection grout being composed of: 20 - 1-5 g / 1 aluminum sulfate 1-5 g / 1 barium sulfate - 1-5 g / 1 magnesium sulfate up to 10 g / 1 Portland cement with high calcium carbonate content, which can be omitted if 25 the soil contains a sufficient amount of calcium, the introduction of the above-mentioned products into the mixing device (3), by means of a metering valve (19), which also receives water from a storage vessel (4), and simultaneously collecting the excess water, located in the injection grout 30 by means of piezometric tubes (9) having recirculation pressure gauges (22) and thermometers (23) at the top end; in a manner that it is possible to control the penetration and reactivity of the injection, the value of the water recovery being between 30% and 50% and the temperature rise being maintained at 60 ° to 80 ° C; removing lances (5) and piezometric tubes (9) from a central excavation area (31), and excavating them, 1017544-15, keeping it dry by means of a drainage pump (25); examining the water level of the circumferential area of the excavation by means of a temporary excavation of the drainage pump (25); and performing subsequent reinjections, if desired, followed by investigations until the desired water level (30) is reached.

Soil reinforcement method according to claim 1, characterized in that the size of the mesh of the introduction of the lances is 0.8 x 0.8 m.

Soil reinforcement process according to claim 1, characterized in that the composition of the injection grout comprises 2 g / l of each of said sulfates and 5 g / l Portland cement, which is rich in calcium carbonate.

Soil reinforcement method according to claim 1, characterized in that the injection pressure is 5.5 kg / cm2. 1017544