NL9201345A - Werkwijze voor het aanbrengen van diepe scheidingswanden in de bodem, alsmede een graafinrichting voor toepassing bij deze werkwijze. - Google Patents

Description

Titel: Werkwijze voor het aanbrengen van diepe scheidings wanden in de bodem, alsmede een graafinrichting voor toepassing bij deze werkwijze.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het aanbrengen van diepe scheidingswanden in de bodem, welke werkwijze omvat - het met behulp van een graafwerktuig graven van een eerste put, - het met behulp van het graafwerktuig graven van een tweede put, die ten opzichte van de eerste put is verschoven over een afstand, welke ongeveer overeenkomt met de grootste lengte-afmeting van het graafwerktuig - het met behulp van het graafwerktuig weggraven van het bodempaneel, gelegen tussen de eerste en tweede put, en - het opvullen van het aldus gevormde bodempaneel met een ver-hardbare massa.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 87.02430. Het toegepaste graafwerktuig bestaat uit een diepwandfrees, waarmee een in doorsnede rechthoekige eerste put wordt gegraven en vervolgens, zijdelings verschoven ten opzichte daarvan een tweede in doorsnede rechthoekige put. Het tussengelegen bodempaneel wordt vervolgens met behulp van de diepwandfrees weggegraven. Het is van het grootste belang dat het weggegraven bodempaneel aansluit op de aan weerszijden daarvan gegraven putten om een doorlopende wand te verkrijgen. Bij het weggraven van het tussen twee putten gelegen bodempaneel dient er derhalve sprake te zijn van een overlapping in de hoofdrichting van de wand, terwijl ook de afwijking in een richting loodrecht op de te graven wand slechts gering mag zijn. Voor het meten van deze afwijking in een richting loodrecht op de te graven wand worden inclinometers toegepast zoals in bovengenoemde Nederlandse octrooiaanvrage beschreven. De precisie van deze inclinometers is onvoldoende om te garanderen dat de naast elkaar gelegen panelen in een richting loodrecht op het vlak van de wand voldoende op elkaar aansluiten. Teneinde voldoende aansluiting te krijgen dient elk wandpaneel dikker te worden uitgevoerd dan noodzakelijk is. Er is een relatie tussen de noodzakelijke dikte van de wand en de nauwkeurigheid waarmee de plaats van de wand op grote diepte kan worden gemeten.

Doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze van het boven omschreven type, waarbij deze bezwaren zijn ondervangen en waarbij derhalve een diepe wand kan worden vervaardigd, waarvan de op elkaar aansluitende panelen slechts een zeer geringe afwijking ten opzichte van elkaar vertonen in een richting loodrecht op de in de bodem aan te brengen wand. Volgens de uitvinding wordt het doel bereikt doordat de eerste en de tweede put worden gegraven met een als boorkop uitgevoerd graafwerktuig met ronde doorsnede, waarna het tussen de eerste en de tweede boorput gelegen bodempaneel wordt weggegraven met behulp van een tweede graafwerktuig, dat zijdelings is uitgerust met buisvormige geleidingsorganen, die tijdens het graven geleid worden door de wanden van de eerste en de tweede put.

Door het bodempaneel weg te graven met een graafwerktuig, dat tijdens het graven wordt geleid door de eerder in de bodem aangebrachte eerste en tweede put, is men er zeker van dat dit bodempaneel, ook op grote diepte, perfect aansluit op deze beide eerder gegraven putten. Noodzakelijk daarvoor is uiteraard dat de eerste en tweede put zuiver verticaal in de bodem worden gegraven en zulks kan geschieden met op zichzelf bekende boorapparatuur.

Voor het weggraven van het volgende bodempaneel dient de eerste put van dat volgende paneel vrij te zijn van de in het vorige paneel aangebrachte verhardbare massa. Daartoe wordt vóór het opvullen van het voorgaande bodempaneel met een verhardbare massa de tweede put afgescheiden van het aangrenzende bodempaneel met behulp van een in die tweede put vastzetbare steunbuis, waarna het zojuist gegraven bodempaneel en de eerste put met een verhardbare massa wordt gevuld. Op deze wijze wordt de tweede put van het voorgaande paneel vrij gehouden voor het opnemen van het buisvormige geleidingsorgaan van het graafwerktuig tijdens het weggraven van het aansluitende bodempaneel.

Het weggraven van een bodempaneel tussen twee eerder aangebrachte putten vindt plaats met een op zichzelf bekende diepwandfrees of soortgelijke graafinrichting, welke volgens de uitvinding aan beide korte zijden is voorzien van een buisvormig geleidingsorgaan, dat in de graafrichting aan 'de beide zijden buiten het graafwerktuig uitsteekt.

Op deze wijze kan het graafwerktuig perfect in verticale richting worden geleid tot op de gewenste diepte van de diepe wand. Teneinde het graafwerktuig enige speling te verschaffen is een van de buisvormige geleidingsorganen door middel van een parallellogramconstructie met het graafwerktuig verbonden, welk geleidingsorgaan met behulp van veren tegen het graafwerktuig aangedrukt wordt gehouden.

De inrichting voor het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding omvat verder een steunbuis, welke aan tenminste één zijde is voorzien van een opblaaslichaam, dat'zich over tenminste 1/4 deel van de buisomtrek over de buis uitstrekt en dat met behulp van vloeistof c.q. lucht opblaasbaar is.

Een dergelijke steunbuis kan na het weggraven van een eerste bodempaneel in de tweede put worden aangebracht, waarna het overblijvende deel van het eerste bodempaneel met een ver-hardbare massa wordt volgestort. Na het uitharden van deze verhardbare massa wordt de steunbuis uit deze tweede put verwijderd, waarna het volgende paneel kan worden gegraven, waarbij een geleidingsorgaan van het graafwerktuig kan worden opgenomen in de put, waaruit de steunbuis is verwijderd.

De werkwijze volgens de uitvinding, alsmede een uitvoeringsvorm van de inrichting voor toepassing bij deze werkwijze wordt aan de hand van de tekening nader toegelicht. Hierin toont: fig. 1 - een schets waarin het aansluitprobleem van opeenvolgende bodempanelen is weergegeven; fig. 2 - de werkwijze c.q. inrichting voor het graven c.q. boren van de eerste en tweede put van een bodempaneel; fig. 3 - de werkwijze c.q. inrichting voor het weggraven van een tussen twee boorputten gelegen bodempaneel; fig. 4 - het vullen van het eerste bodempaneel met een verhardbare massa, bij aanwezigheid van een steunbuis in de tweede put van dat bodempaneel; fig. 5 - het weggraven van het tweede bodempaneel; fig. 6 - een eerste uitvoeringsvorm van een steunbuis; en fig. 7 - een tweede uitvoeringsvorm van deze steunbuis.

In fig. 1 is in getrokken lijnen een eerste bodempaneel A weergegeven en met streeplijnen een opvolgend bodempaneel B.

De diepte L van een dergelijke wand is b.v. 100 m beneden het maaiveld O. De dikte D van het bodempaneel is b.v. lm, terwijl op 100 m diepte de overlapping d van beide panelen tenminste 50 cm moet bedragen om een voor water niet doorlaatbare, aansluitende wand te verkrijgen. De afwijkingshoek α mag in dat geval niet meer zijn dan 0,3° en deze uiterst geringe afwijking is met de thans beschikbare meetapparatuur niet meetbaar. Om toch een overlapping d van tenminste 50 cm te verkrijgen zal men derhalve de dikte D van het wandpaneel moeten vergroten, en daardoor tevens de toelaatbare afwij-kingshoek a.

In fig. 2 is de toestand weergegeven waarbij twee boorputten 8 op een onderlinge afstand 9 zijn geboord, terwijl een derde boorput 9 wordt geboord met behulp van een boorinrich-ting 1. De reeds geboorde boorputten 8 zijn gevuld met een steunvloeistof 4, zoals b.v. bentoniet. De boorinrichting 1 is voorzien van een op zichzelf bekende Kelly stang, aan het ondereinde waarvan een boorkop 3 is bevestigd. De Kelly stang is opgehangen aan een takelschijf 5, die door middel van een kabel 6 aan de boorinrichting 1 is opgehangen. De boorkop 3 heeft een gewicht van ongeveer 35 ton, terwijl via de kabel 6 een verticale hefkracht van ongeveer 10-15 ton op de boorkop 3 wordt uitgeoefend, zodat deze boorkop 3 met een gewicht van ongeveer 20-25 ton op de wijze van een schietlood aan de boorinrichting 1 is opgehangen. De door de boorkop 3 losgewerkte grond wordt op een gebruikelijke wijze naar boven afgevoerd, samen met de in het reeds geboorde gat aanwezige steun-vloeistof 4. In een scheidingsinstallatie 7 wordt de steun-vloeistof 4 gescheiden van de naar boven getransporteerde bodemmassa, waarna de steunvloeistof 4 weer aan het te graven boorgat kan worden toegevoerd. Op deze wijze zijn zuiver verticale gaten van meer dan 100 m diepte in de bodem aan te brengen.

In fig. 3 is weergegeven hoe het tussen twee opeenvolgende boorputten 8 gelegen bodempaneel 11 wordt weggegraven met behulp van een diepwandfrees 10. De diepwandfrees of een soortgelijke graafinrichting zoals b.v. een knijper, is aan de zijkanten voorzien van buisvormige geleidingsorganen 12, die een zodanige diameter hebben dat zij met enige speling 14 verplaatsbaar zijn in een boorput 8. De geleidingsorganen 12 steken aan weerszijden in de graafrichting uit buiten het graaf-werktuig 10, waarbij de uitstekende delen 13 van de geleidingsorganen 12 bij voorkeur een conische vorm hebben zodat zij zoekend in de boorputten 8 verplaatsbaar zijn. De uitstekende delen 13 zijn verzwaard uitgevoerd, zodat de diepwandfrees 10 in de bodem wordt getrokken. Een van de geleidings-buizen 12 is met behulp van een parallellogramconstructie 16 met het graafwerktuig 10 verbonden, zodat zijdelingse speling kan worden opgevangen. De via de parallellogramconstructie 16 met het graafwerktuig 10 verbonden geleidingsbuis 12 wordt met behulp van veren 17 aangedrukt tegen op het graafwerktuig aangebrachte rubberblokken 18, zodat zowel een positieve als negatieve speling kan worden opgevangen. Het graafwerktuig 10 is opgehangen aan een boorinrichting 1 door middel van een kabel. Het is niet nodig om het graafwerktuig 10 met behulp van een op het achtereinde daarvan aangebrachte buis in de bodem te drukken. Op het graafwerktuig 10 zijn pompen 19 aangebracht voor het afvoeren van de met grondmassa gemengde steunvloeistof, die wordt toegevoerd aan een scheidingsinstallatie 7. De boorputten 8, waarin geleidingsbuizen 12 zijn opgenomen zijn iets dieper gegraven dan de gewenste diepte van de in de bodem aan te brengen scheidingswand om daarin de uitstekende delen 13 van de geleidingsbuizen 12 te kunnen opnemen op het moment dat de diepwandfrees 10 de gewenste diepte heeft bereikt.

Zoals in fig. 3b weergegeven is de diameter van de boorputten 8 groter dan de dikte 15 van het bodempaneel 11, waarbij de dikte 15 uiteraard overeenkomt met de breedte van het graafwerktuig 10.

Doordat het graafwerktuig 10 bij het weggraven van het bodempaneel 11 door de geleidingsbuizen 12 wordt geleid wordt automatisch een perfecte aansluiting van het bodempaneel 11 op de aan weerszijden daarvan aanwezige boorputten 8 verkregen.

De maximale afwijking wordt bepaald door de speling 14 tussen de buitenwand van een geleidingsbuis 12 en de wand van een boorput 8.

Na het weggraven van het bodempaneel 11 op de zojuist besproken wijze wordt in de tweede boorput 8 een steunbuis 20 aangebracht, zoals weergegeven in fig. 4. Deze steunbuis 20 dient voor het openhouden van de tweede boorput 8 tijdens het met een verhardbare massa 22 vullen van het gat, bestaande uit de eerste boorput 8 en het daarop aansluitende wandpaneel 11. Als verhardbare massa kan b.v. een betonmengsel worden gebruikt, dat eventueel nog van een wapening kan worden voorzien. De tijdens het graven in het paneel aanwezige steun-vloeistof 4 wordt door de verhardbare massa 22 verdrongen resp. afgepompt.

De steunbuis 20 (zie fig. 6) bestaat uit een metalen buis, die over tenminste 1/4 deel van de omtrek in axiale richting is voorzien van een opblaaslichaam 21, welk opblaas-lichaam tezamen met de wand van de steunbuis 20 een expandeer-bare kamer vormt, die met lucht resp. een vloeistof onder druk kan worden gevuld. De steunbuis 20 wordt zodanig in een boorput vastgezet dat het opblaaslichaam 21 aanligt tegen het opvolgende wandpaneel 11. De steunbuis 20 wordt derhalve vastgezet tegen de binnenwand van de boorput 8.

Nadat de verhardbare massa 22 tenminste ten dele is verhard, wordt de steunbuis 20 uit de boorput 8 verwijderd, nadat de lucht c.q. vloeistof, welke was gebruikt voor het doen expanderen van het opblaaslichaam 21, is afgezogen. Vervolgens wordt, zoals weergegeven in fig. 5, het aansluitende bodem-paneel 11 gegraven op dezelfde wijze als in fig. 3 weergegeven. Dit opvolgende paneel sluit op perfecte wijze aan op het voorgaande paneel, zoals eerder beschreven. Dit betekent derhalve dat de dikte van het bodempaneel niet groter hoeft te zijn dan de noodzakelijke dikte d, zoals in fig. 1 weergegeven. Daardoor kan een aanzienlijke materiaalbesparing worden bereikt. Een belangrijk voordeel is verder dat de totale lengte van het graafwerktuig in de richting van de scheidingswand kan worden benut omdat een overlapping in zijdelingse richting, zoals in fig. 4 van de Nederlandse octrooiaanvrage 87.02430 niet meer nodig is.

In fig. 7 tenslotte is een tweede uitvoeringsvorm van de steunbuis 20 weergegeven. Op de steunbuis 20 is aan de ene zijde een opblaaslichaam 21 aangebracht, terwijl aan de tegenover dit opblaaslichaam 21 gelegen zijde buitenwaarts uitstekende steunstroken 24 zijn aangebracht, waartussen een af-dichtstrip 23 in axiale richting verschuifbaar kan zijn opgenomen. Deze afdichtstrip 23 kan bij het verwijderen van de steunbuis 20 uit een boorput 8 achterblijven in de verhardbare massa 22 van het voorgaande paneel en vervolgens worden opgenomen in de verhardbare massa 22, aan te brengen in het opvolgende paneel.

Claims (6)

1. Werkwijze voor het aanbrengen van diepe scheidingswanden in de bodem, welke werkwijze omvat - het met behulp van een graafwerktuig graven van een eerste put (8), - het met behulp van het graafwerktuig graven van een tweede put (8), die ten opzichte van de eerste put is verschoven over een afstand (9), welke ongeveer overeenkomt met de grootste lengte-afmeting van het graafwerktuig - het met behulp van het graafwerktuig weggraven van het bodempaneel (11), gelegen tussen de eerste en tweede put (8), en - het opvullen van het aldus gevormde bodempaneel met een ver-hardbare massa (22), met het kenmerk, dat - de eerste en de tweede put (8) worden gegraven met een als boorkop (3) uitgevoerd graafwerktuig met ronde doorsnede, en - het tussen de eerste en de tweede boorput (8) gelegen bodempaneel (11) wordt weggegraven met behulp van een tweede graafwerktuig (10), dat zijdelings is uitgerust met buisvormige geleidingsorganen (12), die tijdens het graven geleid worden door de wanden van de eerste en de tweede put (8).

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat vóór het opvullen van het bodempaneel (11) met een verhardbare massa (22) de tweede put (8) wordt afgescheiden van het aangrenzende bodempaneel (11) met behulp van een in die tweede put (8) vastzetbare steunbuis (20) waarna het zojuist gegraven bodempaneel (11) en de eerste put (8) met een verhardbare massa (22) wordt gevuld.

3. Graafwerktuig voor toepassing bij de werkwijze volgens conclusie 1, welk graafwerktuig een diepwandfrees of soortgelijke graafinrichting omvat, met het kenmerk, dat het graafwerktuig (10) aan beide korte zijden is voorzien van een buisvormig geleidingsorgaan (12), dat in de graafrichting aan beide zijden buiten het graafwerktuig (10) uitsteekt.

4. Graafwerktuig volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat een der buisvormige geleidingsorganen (12) door middel van een parallellogramconstructie (16) met het graafwerktuig (10) is verbonden, welk geleidingsorgaan (12) met behulp van veren (17) tegen het graafwerktuig (10) aangedrukt wordt gehouden.

5. Steunbuis voor toepassing bij de werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat deze aan tenminste één zijde is voorzien van een opblaaslichaam (21), dat zich over tenminste 1/4 deel van de buisomtrek over de buis (20) uitstrekt, en dat met behulp van vloeistof c.q. lucht opblaasbaar is.

6. Steunbuis volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de steunbuis (20) aan de tegenover het opblaaslichaam (21) gelegen zijde is voorzien van een buitenwaarts uitstekende steunstroken (24) voor het daarin in axiale richting verschuifbaar opnemen van een afdichtstrip (23) .