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DE3521434A1 - Injektionsverfahren und -vorrichtung zur bodenverbesserung - Google Patents

Injektionsverfahren und -vorrichtung zur bodenverbesserung

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Publication number
DE3521434A1
DE3521434A1 DE19853521434 DE3521434A DE3521434A1 DE 3521434 A1 DE3521434 A1 DE 3521434A1 DE 19853521434 DE19853521434 DE 19853521434 DE 3521434 A DE3521434 A DE 3521434A DE 3521434 A1 DE3521434 A1 DE 3521434A1
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Germany
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injection
valve
water
twin
tubes
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DE19853521434
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DE3521434C2 (de
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Herbert 6054 Rodgau Samol
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Keller Grundbau GmbH
Original Assignee
GKN Keller GmbH
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Publication date
Application filed by GKN Keller GmbH filed Critical GKN Keller GmbH
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Priority to AT147186A priority patent/AT391905B/de
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Application granted granted Critical
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Granted legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D3/00Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
    • E02D3/12Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Description

  • Injektionsverfahren und -vorrichtung zur
  • Bodenverbesserunq Die Erfindung betrifft ein Injektionsverfahren zur Bodenverbesserung im Lockergestein gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens vorgesehene Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
  • Injektionen zur Bodenverbesserung lassen sich bisher nur in wasserdurchlässigem Lockergestein erfolgreich durchführen.
  • Die Wirkung der Injektionsmassen kommt dabei durch erhärtete Porenfüllung zustande. Demgegenüber versagen in wasserundurchlässigen sowie in geringfügig wasserdurchlässigen, d.h.
  • bindigen Böden, die bekannten Injektionsverfahren. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß selbst niedrigviskos eingestellte Injektionsflüssigkeiten den zu verbessernden Behandlungsbereich des Bodens nicht weit genug zu durchdringen vermögen und damit keinen homogen tragfähigen Baugrund herstellen können.
  • Es sind zwar schon mehrere Verfahren zum Injizieren von fließfähigen Bindemitteln bekannt, mit deren Hilfe sich Zementsteinkörper im anstehenden Boden herstellen lassen. Jedoch ist stets Voraussetzung für den Erfolg dieser bekannten Verfahren, daß der Boden wasserdurchlässig ist.
  • Somit beschränken sich die konventionellen Injektionen ausschließlich auf das Verfüllen der natürlich vorhandenen Hohlräume im Fels und Lockergestein mittels fließfähiger Bindemittel. Die so eingepreßten Bindemittel dichten und verfestigen den Behandlungsbereich nach zeitabhängig erfolgtem Abbinden und Erhärten.
  • Die Anwendungsgrenzen derartiger fließfähiger Bindemittel sind bekannt (DIN 4093 und Fachbuch "Bodeninjektionstechnik" von H. Cambefort,l969).
  • Die Fließeigenschaften sowie die Verarbeitbarkeit dieser Bindemittel bestimmen deren Eindringtiefe und Wirksamkeit im Behandlungsbereich des Bodens. Hierbei müssen die zu behandelnden Bodenschichten eine hinreichende Wasserdurchlässigkeit aufweisen, damit nicht unerwünschte Bodenaufsprengungen auftreten. Derartige Bodenaufsprengungen werden verursacht, wenn der Verdrängungsmechanismus im Boden, bei dem das Wasser durch das Einpreßgut ersetzt wird, nicht schnell genug funktioniert.
  • Die eingesetzte hydraulische Pumpenenergie sprengt dann in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Bodens über mehrere Meter weit reichende künstliche Fließwege für das Injektionsgut auf. Die Folgen hiervon sind ein unkontrolliertes Abfließen des Einpreßgutes aus dem Behandlungsbereich, was Fehlstellen im Injektionskörper verursacht, sowie eine schädigende Beeinflussung der Nachbarbebauung.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, zur Beseitigung der geschilderten Nachteile ein Injektionsverfahren sowie eine -vorrichtung zu schaffen, die es gestatten, eine nicht ausreichende bzw. verlorengegangene Tragfähigkeit des Baugrundes an gezielter Stelle wieder herzustellen und durch ungleichmäßige Bodensetzungen verursachte Bauwerksbeschädigungen still zusetzen bzw. durch Hebungen sogar rückgängig zu machen, wobei gleichzeitig gewährleistet sein soll, daß ein Abfließen des Injektionsgutes zu nicht gewünschten entfernten Stellen unterbleibt.
  • Die Merkmale des zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Verfahrens gemäß der Erfindung ergeben sich aus Anspruch 1.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
  • Die Merkmale der zur Durchführung des Verfahrens geschaffenen Vorrichtung gemäß der Erfindung sind in Anspruch 15 aufgeführt.
  • Zweckmäßige Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen 16 - 23 enthalten.
  • Mit dem erfindungsgemäß geschaffenen Verfahren und der Vorrichtung ist die gestellte Aufgabe nicht nur in wenig wasserdurchlässigen Böden, sondern auch in wasserundurchlässigen, d.h. bindigen Böden und sogar in wasserempfindlichen Böden mit Vorteil lösbar.
  • Dies ist deswegen von besonderer erfindungswesentlicher Bedeutung, weil sich die häufigsten Bauwerkssetzungen bei wasserempfindlichen Böden ergeben, die im allgemeinen einen hohen, fallweise organischen Schluff- und Tonanteil haben können.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren stellt demgemäß ein Injektionsverfahren zur Bodenverbesserung im Lockergestein durch Einpressen schnellerhärtender Injektionsflüssigkeiten unterschiedlicher Zusammensetzung (Zwei-Komponenten-Injektionsmassen) in solche Bodenschichten dar, die sich mit den bekannten konventionellen Verfahren nicht verbessern lassen.
  • Somit wird eine Baugrundverbesserung durch eine Zwei-Komponenten-Verpressung erzielt, wobei erfindungsgemäß Zwillingsventilrohre zur Anwendung gelangen, die ein separates Einleiten der Verpreßstoffe bis in den Behandlungsbereich des Bodens erlauben und erst in einer Mischkammer, die jeder Verpreßstufe zugeordnet ist, zusammengeführt werden.
  • Durch den Einbau von mechanisch ausdrückbaren Sperrscheiben in die Zwillingsventilrohre wird im Rahmen einer Vorinjektion ein packerloses Verpressen ermöglicht. Hierbei begrenzen die Sperrscheiben jede Einpreßstufe bei der von oben nach unten durchgeführten Verpreßfolge.
  • Die verwendeten Einpreßmittel sowie das in den Bohrlochringraum eingefüllte Sperrmittel bilden insgesamt einen Feststoffschaum, der überschüssiges Wasser aus den Einpreßstoffen, jedoch auch freiwerdendes Porenwasser aus der Bodenverdichtung absorbiert.
  • Im einzelnen wird das erfindungsgemäße Verfahren unter Anwendung der zur Durchführung dieses Verfahrens vorgesehenen Vorrichtung derart durchgeführt, daß in dem Behandlungsbereich des Bodens entsprechende Bohrlöcher hergestellt werden.
  • Diese werden in Abhängigkeit von der Aufgabenstellung entweder vertikal und/oder geneigt in die erforderliche Richtung gebohrt, wobei dies mit oder ohne Stützflüssigkeit erfolgen kann.
  • In diese Bohrungen werden dann erfindungsgemäß ausgestaltete Zwillingsventilrohre eingesteckt, die jeweils mit den Rückfluß verhindernden Rückschlagventilen, gebildet durch abstandsweise angeordnete Öffnungen in der jeweiligen Ventilrohrwand sowie diese überdeckende Ventilmanschetten aus Gummi o. dgl., ausgerüstet sind. Der Innendurchmesser der Zwillingsventilrohre kann in der Größenordnung von 20 - 50 mm liegen, während der Ventilabstand, d.h. der Abstand zwischen den einzelnen Ventilbereichen, zweckmäßigerweise im Größenbereich von 33 - 100 cm liegt.
  • Erfindungsgemäß ist jeder Ventilbereich durch eine Mischkammer umschlossen, die in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung als Ventilrohrklammer ausgebildet ist, um die beiden das jeweilige Zwillingsventilrohr bildenden Ventil rohre fest miteinander zu verbinden.
  • Nach dem Einstecken der Zwillingsventilrohre in die Bohrlöcher wird der verbleibende Bohrlochringraum mit einem Sperrmittel ausgefüllt, wobei dieses Sperrmittel aus einer Suspension bestehen kann, die sich aus Wasser, Bentonit, Zement und einem Füller zusammensetzt. In wasserempfindlichen Böden kann als Sperrmittel zum Ausfüllen des Bohrlochringraums ein Feststoffschaum verwendet werden, der überschüssiges Wasser aufnimmt und dieses aufgrund der dem Feststoffschaumeigenen Drainagewirkung ableitet.
  • Dieser wasserdurchlässige Feststoffschaum kann in Ausgestaltung der Erfindung durch Zusatz von 1 - 3 Gew.°Ó Aluminiumpulver zum Sperrmittel, bezogen auf den Zementgehalt der Sperrmittelsuspension, im Bohrlochringraum erzeugt werden.
  • Es entspricht einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, die Zwillingsventilrohre aus einzelnen Ventilrohrabschnitten zusammenzusetzen, die miteinander verschraubt sind. Zweckmäßigerweise ist hierbei jeder Ventilrohrabschnitt gegenüber dem benachbarten Abschnitt durch eine Sperrscheibe abgetrennt, wobei diese Sperrscheibe einen ansonsten erforderlichen Einfachpacker ersetzt und mechanisch von ihrem Sitz nach unten ausdrückbar ist.
  • Somit kann im Rahmen der Erfindung stufenweise von oben nach unten packerlos eine Vorinjektion erfolgen. Zu diesem Zweck wird vor dem Beginn der nächsten Injektionsstufe die Sperrscheibe mechanisch aus ihrem Sitz gedrückt. Auf diese Weise können einzelne Injektionsstufen ohne den höheren Arbeitsaufwand des ansonsten erforderlichen Setzens von Packern schneller durchgeführt werden.
  • Um die Injektionsflüssigkeiten unterschiedlicher Zusammensetzung in die Zwillingsventilrohre einleiten zu können, sind diese vorteilhafterweise mit je einer Injektionsleitung über je einen Einfachpacker bei der Vorinjektion fest verbunden und über jeweilige Doppelpacker bei der Haupt- bzw.
  • Nachinjektion lösbar in vorbestimmter Tiefe verbunden. Hierbei kann dann die Verbindung der Zwillingsventilrohre mit der jeweiligen Injektionsleitung über die Doppelpacker beliebig oft erfolgen.
  • Wie schon erwähnt, sind bei dem erfindungsgemäß vorgesehenen Zwei-Komponenten-Einpreßverfahren die aus den Austrittsöffnungen der voneinander getrennten Ventilrohrstufen unter dem Druck von Injektionspumpen ausfließenden Flüssigkeiten von unterschiedlicher Zusammensetzung. Hierbei wird als Zusammensetzung für die eine der beiden unterschiedlichen Injektionsflüssigkeiten beispielsweise im wesentlichen eine Bindemittelsuspension.
  • oder -lösung verwendet, während für die andere Injektionsflüssigkeit im wesentlichen eine die Spontanerhärtung in der Mischkammer auslösende Mischung zur Anwendung gelangt.
  • Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die beiden unterschiedlich zusammengesetzten Injektionsflüssigkeiten im Zeitpunkt des Ausströmens aus den Rückschlagventilen in der umgebenden Mischkammer zwangsweise intensiv vermischt und bilden momentan einen Feststoffkörper. Diese derart hergestellten Feststoffkörper durchbrechen dann das die Mischkammer umgebende Sperrmittel und brechen den anstehenden Boden an gezielter Stelle in vorgegebener Höhe und Eindringtiefe auf sowie verdrängen und verdichten diesen Boden.
  • Vorteilhafterweise kann den Injektionsflüssigkeiten ein Treibmittel,beispielsweise Aluminiumpulver, beigemischt werden, das in den sich während der Reaktion bildenden Poren des Feststoffkörpers überschüssig vorhandenes Wasser bindet.
  • Um den ErhäAungsworgang zu beschleunigen, ist es von Vorteil, wenn gleichzeitig mit wenigstens einer der beiden Injektionsflüssigkeiten ein zusätzlicher Erhärtungsauslöser verpreßt wird. Diesem Erhärtungsauslöser können in Weiterbildung der Erfindung Feststoffschaumbildner, beispielsweise Aluminiumpuler und/oder Polyurethankomponenten, zugemischt werden.
  • Die beiden Injektionsflüssigkeiten unterschiedlicher Zusammensetzung können erfindungsgemäß einerseits aus Wasser, Zement aus/ sowie Füllmittel und andererseits Wasser, Tonerdeschmelz sowie Zement bestehen.
  • Stattdessen kann auch die eine der beiden Injektionsflüssigkeiten aus Wasserglas und einem Füllmittel bestehen, während die andere Injektionsflüssigkeit eine Calciumchlorid- oder Aluminiumsulfatlösung sein kann.
  • In jedem Fall ist nach Abschluß der Erhärtung der verpreßten Injektionsflüssigkeiten ein fester, fallweise mit feinen Poren durchsetzter, schaumartiger belastbarer Verfestigungskörper entstanden, dessen Porenvolumen das überschüssige Wasser aufnimmt. Dieser sich ausbildende Verfestigungskörper verdichtet den ihn umgebenden Behandlungsbereich, durchdringt ihn teilweise und bildet ein tragfähiges Bindemittelgerüst aus. Darüber hinaus wird durch den Feststoffeintrag ein ansonsten auftretender Bodenentzug kompensiert. Hierdurch werden Setzungen gestoppt, und der Boden wird zu erwünschten Hebungen veranlaßt.
  • Einer der wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es anstelle von Chemikalinjektionen den Einsatz von umweltfreundlichen anorganischen Bindemitteln auf der Basis Zement und Wasserglas erlaubt und außerordentlich leicht den unterschiedlichen b-odenmechanischen Eigenschaften des Baugrundes, wie Wasserdurchlässigkeit und Bindigkeit, angepaßt werden kann.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in: Fig. 1 schematisch im Schnitt teilweise perspektivisch ein Beispiel für die Anwendung des Verfahrens bzw.
  • der Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Ausgleich von Setzungen eines Bauwerks; Fig. 2 schematisch im Schnitt die Injektionsvorrichtung vor der Einleitung der Injektionsflüssigkeiten und Fig. 3 während der Einleitung der Injektionsflüssigkeiten; Fig. 4 einen horizontalen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß Linie IV-IV nach Fig. 3 und Fig. 5 schematisch im Schnitt die Injektionsvorrichtung mit in die Zwillingsventilrohre eingeführten Injektionsleitungen.
  • Wie aus der Zeichnung, insbesondere aus Fig. 1, ersichtlich, gelangen das Injektionsverfahren und die Injektionsvorrichtung beim dargestellten Ausführungsbeispiel zur Anwendung, um ein Bauwerk 1, das aufgrund unzureichender Tragfähigkeit des Bodens 2 Setzungen gemäß der angedeutet dargestellten gestrichelten Linie 3 erfahren hat, durch entsprechende Baugrundverbesserung bzw. -verfestigung wieder in Pfeilrichtung 4 anzuheben. Zu diesem Zweck werden von einer geeigneten Stelle 5 aus in die zu behandelnde Schicht 6 des Bodens 2, die beim dargestellten Beispiel aus humosem Schluff besteht, Bohrlöcher 7 gebohrt, und zwar je nach den vorliegenden Bedingungen mit oder ohne Stützflüssigkeit. Die Bohrlöcher 7 werden, wie aus Fig. 1 ersichtlich, in die zu behandelnde Bodenschicht 6 vertikal und/oder geneigt eingebracht.
  • Nach der Fertigstellung der Bohrlöcher 7 werden in diese gleitend Zwillingsventilrohre 8 eingesteckt, die in der aus Fig. 2 - 5 näher ersichtlichen Weise jeweils aus zwei Ventilrohren 8a, 8b bestehen und fest miteinander verbunden sind. Zu diesem Zweck sind geeignete Befestigungsmittel in Form von Ventilrohrklammern vorgesehen, die im Abstand voneinander angebracht sind und die jeweiligen Einzelventilrohe 8a, 8b zur Bildung der Zwillingsventilrohreinheit 8 umklammern.
  • Die Zwillingsventilrohre 8 sind jeweils aus einzelnen Ventilrohrabschnitten 9 zusammengesetzt,die über eine Schraubverbindungsstelle 10 miteinander verschraubt sind.
  • Wie deutlich aus der Zeichnung ersichtlich, weisen die Zwillingsventilrohre 8 im Abstand voneinander Ventilbereiche 11auf, die dadurch gebildet sind, daß die einzelnen Ventilrohre 8a, 8b an ihrem Umfang mit verteilten Öffnungen 12 versehen sind, die als Ventilauslaß dienen. Diese Ventilöffnungen 12 sind im jeweiligen Ventilbereich 11 durch eine jedem Einzelventilrohr 8a, 8b zugeordnete Ventilmanschette 13, beispielsweise aus Gummi bestehend, abgedeckt, so daß dadurch im jeweiligen Ventilbereich 11 Rückschlagventile gebildet sind, die den Austritt von Injektionsflüssigkeit aus den Zwillingsventilrohren 8 erlauben, deren Rückfluß in die Zwillingsventilrohre 8 jedoch verhindern.
  • Die jeweils benachbarten Ventilbereiche 11 der eine Zwillingsventilrohreinheit 8 bildenden Ventilrohre 8a, 8b sind durch eine Mischkammer 14 umschlossen, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel gleichzeitig als Ventilrohrklammer ausgebildet ist.
  • Wie besonders deutlich aus Fig. 4 ersichtlich, liegt die Mischkammer 14 den einander abgekehrten Flächen der Ventilmanschetten weitgehend an und ist lediglich an der einander zugckehrten Umfangswand der beiden Ventilrohre 8a, 8b oben und unten geöffnet. Die entsprechenden, nach außen führenden Öffnungen der Mischkammer 14 können jedoch auch an geeigneter anderer Stelle angeordnet sein.
  • Die jeweiligen Ventilrohrabschnitte 9 sind durch eine Sperrscheibe 15 abgedichtet voneinander getrennt, wobei diese Sperrscheibe 15 im unteren Bereich der Mischkammer 14 angeordnet und in einen entsprechenden Innenumfangsschlitz 16 der Ventilrohre 8a, 8b der als Sperrscheibensitz dient, lösbar eingesetzt ist. Dadurch ist die Sperrscheibe 15 auch mechanisch von ihrem Sitz 16 nach unten ausdrückbar.
  • Wie deutlich aus Fig. 3 und 5 ersichtlich, sind die jeweiligen Injektionsflüssigkeiten in die Zwillingsventilrohre 8 über Injektionsleitungen 17 einleitbar, die an geeigneter Stelle Austrittsöffnungen 18 aufweisen. Diese Injektionsleitungen 17 sind bei Bedarf mit Einfachpackern 19 oder mit Doppelpackern versehen und hierdurch mit den jeweiligen Zwillingsventilrohren 8 verbunden.
  • Wie schon beschrieben, werden zur Durchführung des Injektionsverfahrens die Zwillingsventilrohre 8 in die in den Behandlungsbereich 6 des Bodens 2 gebohrten Bohrlöcher 7 eingesteckt, worauf dann der zwischen den Zwillingsventilrohren 8 und der Wand 20 des Bohrlochs 7 verbleibende Bohrlochringraum 21 mit einem Sperrmittel bzw. Dichtungsmittel 22 ausgefüllt wird.
  • Dieses Sperrmittel 22 kann eine Suspension aus Wasser, Bentonit, Zement und einem Füller sein; jedoch kann auch bei wasserempfindlicben Böden als Sperrmittel 22 zum Ausfüllen des Bohrlochringraums 21 ein Feststoffschaum verwendet werden, der überschüssiges Wasser aufnimmt und dieses durch seine Drainagewirkung ableitet. Dieserwasserdurchlässige Feststoffschaum kann durch Zusatz von 1 - 3 Gew.° Aluminiumpulver zum Sperrmittel 22, bezogen auf den Zementgehalt der Sperrmittelsuspension, im Bohrlochringraum 21 erzeugt werden.
  • Danach werden dann in die Zwillingsventilrohre 8 über die jeweilige Injektionsleitung 17 gesondert zwei Injektionsflüssigkeiten 23, 24 von unterschiedlicher Zusammensetzung eingeleitet, wobei diese beiden Injektionsflüssigkeiten 23, 24 aus den Austrittsöffnungen 18 der Injektionsleitungen 17 austreten und über die Ventilöffnungen 12 ins Innere der Mischkammer 14 gelangen. Bei der Erst- bzw. Vorinjektion befindet sich hierbei jeweils noch die Sperrscheibe 15 auf ihrem Sitz 16, so daß die erforderliche Abdichtung nach unten gegeben ist, während die Abdichtung nach oben durch einen geeigneten Einfachpacker 19 bewirkt werden kann, der das Innere der Zwillingsventilrohre 8 mit der jeweiligen Injektionsleitung 17 verbindet (s. beispielsweise Fig. 5). In der Mischkammer 14 werden die beiden unterschiedlichen Injektionsflüssigkeiten 23, 24 zusammengeführt und dort zwangsweise intensiv vermischt, wodurch sie momentan einen Feststoffkörper 25 bilden. Diese derart hergestellten Feststoffkörper 25 durchbrechen dann beim Austritt aus der Misch-,otUls kammer 14 (s. Fig. 4) umgebende Sperrmittel 22 und brechen den anstehenden Boden 2 an gezielter Stelle in vorgegehner Höhe sowie Eindringtiefe auf sowie verdrängen und verdichten diesen. Nach endgültigem Abschluß der Erhärtung der beiden Injektionsflüssigkeiten 23, 24 ist dann ein fester, fallweise mit feinen Poren durchsetzter, schaumartigersbelastbarer Befestigungskörper 26 (s. Fig. 1) entstanden, dessen Porenvolumen das überschüssige Wasser aufnimmt und der den ihn umgebenden Behandlungsbereich 6 verdichtet. Dadurch werden die vorher gemäß der gestrichelten Linie 3 aufgetretenen Setzungen des Bauwerks 1 gestoppt und erwünschte Hebungen in Pfeilrichtung 4 veranlaßt.
  • Etwaige weitere Merkmale des beschriebenen Verfahrens und der beschriebenen Vorrichtung ergeben sich im übrigen besonders deutlich aus der Zeichnung sowie auch aus den Ansprüchen. Sämtliche der beschriebenen Merkmale können einzeln oder wahlweise in Kombination miteinander zur Anwendung gelangen.

Claims (23)

  1. Injektionsverfahren und -vorrichtung zur Bodenverbesserung Patentansprüche 1. Injektionsverfahren zur Bodenverbesserung im Lockergestein, insbesondere zur Verfestigung von wenig wasserdurchlässigen und/oder wasserundurchlässigen, d.h. bindigen Böden, bei dem schnell erhärtende Injektionsflüssigkeiten durch Ventilrohre in ausgewählte Bodenschichten eingepreßt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , - daß in den Behandlungsbereich (6) des Bodens (2) vertikal und/oder geneigt Bohrlöcher (7) mit oder ohne Stützflüssigkeit gebohrt werden, - daß in diese Bohrlöcher (7) fest miteinander verbundene Zwillingsventilrohre (8) gleitend eingesteckt werden, die mit Rückschlagventilen (12, 13) gusgerüstet sind und bei denen die jeweils benachbarten Ventilbereiche (11) beider Rohre (8a, 8b) durch eine Mischkammer (14) umschlossen sind, - daß der zwischen den Zwillingsventilrohren (8) und der Bohrlochwand (20) verbleibende Bohrlochringraum (21) mit einem Sperrmittel (22) bzw.
    Dichtungsmittel ausgefüllt wird, - daß in die Zwillingsventilrohre (8) über je eine Injektionsleitung (17) gesondert Injektionsflüssigkeiten (23, 24) unterschiedlicher Zusammensetzung eingeleitet werden, die beim Austritt aus den Rückschlagventilen (12, 13) in der Mischkammer (14) zusammengeführt und dort zwangsweise intensiv vermischt werden sowie momentan einen Feststoffkörper (25) bilden, - und daß die derart hergestellten Feststoffkörper (25) beim Austritt aus der Mischkammer (14) das diese umgebende Sperrmittel (22) durchbrechen und den anstehenden Boden (2) an gezielter Stelle in vorgegebener Höhe sowie Eindringtiefe aufbrechen, verdrängen und verdichten.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Sperrmittel (22) zum Ausfüllen des Bohrlochringraums (21) eine Suspension aus Wasser, Bentonit, Zement und einem Füller verwendet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in wasserempfindlichen Böden (2) als Sperrmittel (22) zum Ausfüllen des Bohrlochringraums (21) ein Feststoffschaum verwendet wird, der überschüssiges Wasser aufnimmt und dieses durch seine Drainagewirkung ableitet.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der wasserdurchlässige Feststoffschaum durch Zusatz von 1-3 Gew.D0 Aluminiumpulver zum Sperrmittel (22), bezogen auf den Zementgehalt der Sperrmittelsuspension, im Bohrlochringraum (21) erzeugt wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß vor der Hauptinjektion durch die Zwillingsventilrohre (8) eine Vorinjektion stufenweise von oben nach unten durchgeführt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vorinjektion packerlos unter Verwendung lediglich einer Sperrscheibe (15) durchgeführt wird, die den- jeweiligen Zwillingsventilrohrabschnitt (9) nach unten abdichtet und vor Beginn der nächsten Injektionsstufe aus ihrem Sitz (16) gedrückt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sperrscheibe (15) mechanisch aus ihrem Sitz (16) gedrückt wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zwillingsventilrohre (8) mit je einer Injektionsleitung (17) über je einen Einfachpacker (19) bei der Vorinjektion fest verbunden und über jeweilige Doppelpacker bei der Haupt- bzw.
    Nachinjektion lösbar in vorbestimmter Tiefe verbunden werden.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Zusammensetzung für eine der beiden unterschiedlichen Injektionsflüssigkeiten (23, 24) im wesentlichen eine Bindemittelsuspension oder -lösung und für die andere Injektionsflüssigkeit (24) im wesentlichen eine die Spontanerhärtung in der Mischkammer (14) auslösende Mischung verwendet wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die eine Injektionsflüssigkeit (23) aus Wasser, Zement sowie Füllmittel und die andere Injektionsflüssigkeit (24) aus Wasser, Tonerdeschmelz sowie Zement zusammengesetzt ist.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die eine Injektionsflüssigkeit (23) aus Wasser sowie Füllmittel und die andere Injektionsflüssigkeit (24) aus Calciumchlorid- oder Aluminiumsulfatlösung besteht.
  12. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß den Injektionsflüssigkeiten (23, 24) ein Treibmittel, beispielsweise Aluminiumpulver, beigemischt wird, das in den sich während der Reaktion bildenden Poren des Feststoffkörpers (25) überschüssig vorhandenes Wasser bindet.
  13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Beschleunigung des Erhärtungsworganges ein zusätzlicher Erhärtungsauslöser gleichzeitig mit wenigstens einer der beiden Injektionsflüssigkeiten(23 bzw. 24) verpreßt wird.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem zusätzlichen Erhärtungsauslöser Feststoffschaumbildner, beispielsweise Aluminiumpulver und/oder Polyurethankomponenten, zugemischt werden.
  15. 15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, mit einem zur Einleitung von Injektionsflüssigkeit in den zu behandelnden Boden dienenden Ventilrohr, das mit im Abstand voneinander angeordneten Rückschlagventilen versehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Injektionsvorrichtung wenigstens ein Zwillingsventilrohr (8) aufweist, dessen beide Ventilrohre (8a, 8b) fest miteinander verbunden und im jeweils benachbarten Ventilbereich (11) durch eine Mischkammer (14) umschlossen sind.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Mischkammer (14) gleichzeitig als Ventilrohrklammer ausgebildet ist.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Innendurchmesser der Zwillingsventilrohre (8) im Bereich vom 20 - 50 mm liegt.
  18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Abstand zwischen den einzelnen Gruppen der Rückschlagventile (12, 13) im Bereich von 33 bis 100 cm liegt.
  19. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zwillingsventilrohre (8) aus einzelnen Ventilrohrabschnitten (9) gebildet sind, die einzel miteinander verschraubt sind.
  20. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die jeweiligen Ventilrohrabschnitte (9) durch eine Sperrscheibe (15) abgedichtet voneinander getrennt sind.
  21. 21.. Vorrichtung nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sperrscheibe (15) mechanisch von ihrem Sitz (16) nach unten ausdrückbar ist.
  22. 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zwillingsventilrohre (8) über jeweils wenigstens einen Einfachpacker (19) mit jeweils einer in sie eingeführten Injektionsleitung (17) verbunden sind.
  23. 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zwillingsventilrohre (8) über jeweilige Doppelpacker lösbar mit jeweils einer in sie eingeführten Injektionsleitung (17) verbunden sind.
DE19853521434 1985-06-14 1985-06-14 Injektionsverfahren und -vorrichtung zur bodenverbesserung Granted DE3521434A1 (de)

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AT147186A AT391905B (de) 1985-06-14 1986-06-02 Injektionsverfahren zur bodenverbesserung im lockergestein, insbesondere zur verfestigung von wenig wasserdurchlaessigen und/oder wasserun- durchlaessigen, d. h. bindigen boeden und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT392105B (de) * 1987-06-03 1991-01-25 Gkn Keller Gmbh Injektionsverfahren zur herstellung hochverfestigter und tragfaehiger bodenmassen bei der ausfuehrung von untertagebauwerken, wie hohlraumbauten od. dgl., und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
EP1108818A2 (de) 1999-12-13 2001-06-20 KELLER GRUNDBAU GmbH Aktive Gründung
ITBZ20130034A1 (it) * 2013-07-17 2015-01-18 Prematek Srl Procedimento ed attrezzatura per il consolidamento e la stabilizzazione di terreni.
EP3656926A1 (de) * 2018-11-20 2020-05-27 Keller Holding GmbH Verfahren zur stabilisierung und anhebung von bauwerken

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ193857A (en) * 1979-05-29 1984-02-03 New Zealand Ind Gases Separating mixtures by flotation in gas stream;particularly recovery of scrap rubber
DE4013801C2 (de) * 1990-04-28 1994-12-22 Keller Grundbau Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Trag- und/oder Abdichtungskörpers

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3307619A1 (de) * 1983-03-03 1984-10-11 Gkn Keller Gmbh, 6050 Offenbach Injektionsverfahren zur bodenverbesserung im lockergestein durch injizieren einer schnell erhaertenden injektionsmasse in wasserundurchlaessigen oder geringfuegig wasserdurchlaessigen, d.h. in bindigen boeden

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1127157B (it) * 1978-02-22 1986-05-21 Duverne Jean Claude Maurice Procedimento per il trattamento di terreni fangosi ed aquitrinosi,atto al loro rassodamento e consolidamento e dispositivo e mezzi che lo realizzano

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3307619A1 (de) * 1983-03-03 1984-10-11 Gkn Keller Gmbh, 6050 Offenbach Injektionsverfahren zur bodenverbesserung im lockergestein durch injizieren einer schnell erhaertenden injektionsmasse in wasserundurchlaessigen oder geringfuegig wasserdurchlaessigen, d.h. in bindigen boeden

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT392105B (de) * 1987-06-03 1991-01-25 Gkn Keller Gmbh Injektionsverfahren zur herstellung hochverfestigter und tragfaehiger bodenmassen bei der ausfuehrung von untertagebauwerken, wie hohlraumbauten od. dgl., und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
EP1108818A2 (de) 1999-12-13 2001-06-20 KELLER GRUNDBAU GmbH Aktive Gründung
DE19960023A1 (de) * 1999-12-13 2001-06-28 Keller Grundbau Gmbh Aktive Gründung
EP1108818A3 (de) * 1999-12-13 2002-06-05 KELLER GRUNDBAU GmbH Aktive Gründung
ITBZ20130034A1 (it) * 2013-07-17 2015-01-18 Prematek Srl Procedimento ed attrezzatura per il consolidamento e la stabilizzazione di terreni.
EP3656926A1 (de) * 2018-11-20 2020-05-27 Keller Holding GmbH Verfahren zur stabilisierung und anhebung von bauwerken

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