CH661959A5 - LOCKING ELEMENT FOR DRILL HOLES. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verschlusselement für Bohrlöcher, die der Zuführung von aushärtenden Injektionsmassen, insbesondere zu Sanierungszwecken, dienen. The invention relates to a closure element for boreholes which are used to supply hardening injection compounds, in particular for renovation purposes.

Bauwerke wie Gebäude, Brücken, Stützmauern oder dgl. können im Laufe der Zeit durch Überbelastung, Geländesenkungen oder auftretende Schwingungen Risse bekommen. Werden diese Risse nicht rechtzeitig behandelt, so können diese mit der Zeit zu teilweiser oder völliger Zerstörung des Bauwerkes führen. Insbesondere durch das Gefrieren von eindringendem Wasser bei unter dem Nullpunkt liegenden Temperaturen können die Risse in kurzer Zeit wesentlich ver-grössert werden. Structures such as buildings, bridges, retaining walls or the like can crack in the course of time due to overloading, subsidence or vibrations. If these cracks are not treated in time, they can lead to partial or complete destruction of the structure over time. In particular, the freezing of penetrating water at temperatures below zero can significantly increase the cracks in a short time.

Zur Sanierung Risse aufweisender Bauwerke ist es bekannt, aushärtende Injektionsmassen in die Risse einzubringen. Durch das Ausfüllen der Risse mittels der aushärtenden Injektionsmasse wird das Eindringen von Wasser in die Risse verhindert und ausserdem eine Verbindung zwischen den Riss-Bruchflächen hergestellt. For the renovation of cracks in buildings, it is known to introduce hardening injection compounds into the cracks. By filling the cracks with the hardening injection compound, the penetration of water into the cracks is prevented and a connection between the crack fracture surfaces is also established.

Für ein möglichst vollständiges Ausfüllen der Risse mit solchen Injektionsmassen ist es bekannt, im Bereich der Risse Bohrlöcher anzubringen und die Injektionsmasse unter hohem Druck durch die Bohrlöcher in die Risse einzupressen. Zu diesem Zweck muss die Mündung der Bohrlöcher gut verschlossen und abgedichtet werden. Dies erfolgt mit sogenannten Bohrlochpackern. Diese Packer werden entweder an der Oberfläche des Bauwerkes durch Kleben oder in der Mündung des Bohrloches durch einen Spreizvorgang verankert. To fill the cracks as completely as possible with such injection compounds, it is known to drill holes in the area of the cracks and to press the injection compound into the cracks under high pressure through the drill holes. For this purpose, the mouth of the boreholes must be closed and sealed. This is done with so-called borehole packers. These packers are anchored either to the surface of the structure by gluing or in the mouth of the borehole by a spreading process.

Während mechanisch verankerte Packer sofort belastet werden können, dürfen aufgeklebte Packer erst nach dem Aushärten des Klebers, d.h. in der Regel erst nach einigen Stunden, belastet werden. Die bisher bekannten, mechanisch verankerbaren Packer bestehen aus einem Rohr, auf den ein elastischer Schlauch aufgesteckt ist, der durch axiales Stauchen radial aufgeweitet wird. Das Stauchen des Schlauches erfordert jedoch einen relativ grossen Kraft- und Zeitaufwand. Zudem ist die radiale Aufweitbarkeit des Schlauches begrenzt. While mechanically anchored packers can be loaded immediately, bonded packers may only be used after the adhesive has hardened, i.e. usually only after a few hours. The previously known, mechanically anchored packers consist of a tube onto which an elastic hose is attached, which is expanded radially by axial compression. However, compressing the hose requires a relatively large amount of force and time. In addition, the radial expandability of the hose is limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Bohrlöcher, die dem genannten Zweck dienen, ein wirtschaftlich herstellbares und einfach zu setzendes Verschlusselement zu schaffen. The invention has for its object to provide an economically producible and easy to set closure element for boreholes that serve the purpose mentioned.

Gemäss der Erfindung wird dies erreicht durch ein Rohrund ein Flanschteil, wobei zwischen dem Rohr- und dem Flanschteil eine bei axialer Verkürzung des Verschlusselementes zu einer radialen Aufweitung des Flansch- oder Rohrteiles führende Konusverbindung vorgesehen ist und das Rohrteil Angriffsmittel für ein der Axialverkürzung des Verschlusselementes dienendes Werkzeug aufweist. According to the invention, this is achieved by means of a pipe and a flange part, a cone connection leading to a radial expansion of the flange or pipe part being provided with an axial shortening of the closure element being provided between the pipe and the flange part and the pipe part engaging means for an axial shortening of the closure element Has tool.

Das Verschlusselement besteht somit aus zwei Teilen, welche axial gegeneinander verspannt werden. Die Aufweitung eines der beiden Teile erfolgt im Bereich der Konusverbindung. Das Flanschteil stützt sich mit seinem Flansch an der Oberfläche des Bauwerkes ab. The closure element thus consists of two parts which are axially braced against each other. One of the two parts is expanded in the area of the cone connection. The flange part is supported with its flange on the surface of the building.

Das Rohr- und das Flanschteil können als separate Teile hergestellt und vor der Montage zusammengefügt werden. Dieses Zusammenfügen kann einen besonderen Arbeitsgang und zusätzliche Mittel zum Zusammenhalten der beiden Teile vor dem Einsetzen in ein Bohrloch erfordern. Um dies zu vermeiden, ist es zweckmässig, dass das Rohr- und das Flanschteil über bei axialer Verkürzung des Verschlusselementes zerstörbare Verbindungsstege miteinander verbunden sind. Das Verbinden des Rohr- und/oder des Flanschteiles mit den Verbindungsstegen kann beispielsweise durch Kleben, Löten oder Schweissen erfolgen. Insbesondere bei einer Herstellung des Verschlusselementes aus Kunststoff können das Rohrund das Flanschteil über die Verbindungsstege einstückig miteinander ausgebildet sein. The pipe and flange parts can be manufactured as separate parts and assembled before assembly. This assembly may require a special operation and additional means to hold the two parts together prior to insertion into a borehole. In order to avoid this, it is expedient that the tube and the flange part are connected to one another via connecting webs which can be destroyed when the closure element is shortened axially. The pipe and / or the flange part can be connected to the connecting webs, for example by gluing, soldering or welding. In particular when the closure element is produced from plastic, the tube and the flange part can be formed in one piece with one another via the connecting webs.

Im Prinzip können das Flanschteil oder das Rohrteil im Bohrloch radial aufgeweitet werden. Eine vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass die Konusverbindung einen sich zum Flanschteil hin konisch verjüngenden Bereich am Rohrteil aufweist, der mit einem entsprechenden Innenkonus am Flanschteil zusammenwirkt. Bei einer solchen Ausbildung wird bei der Ralativverschiebung des Rohrteiles gegenüber dem Flanschteil der Flanschteil radial aufgeweitet. Das Rohrteil dient dabei praktisch als Spreizkörper für das Flanschteil. Die Aufweitung des Flanschteiles ist auch deshalb zweckmässig, weil es beim Spreizvorgang im Bohrloch nicht verschoben wird. In principle, the flange part or the pipe part can be radially expanded in the borehole. An advantageous embodiment consists in that the cone connection has a region on the tube part that tapers conically towards the flange part and that cooperates with a corresponding inner cone on the flange part. With such a design, the flange part expands radially when the pipe part is displaced relative to the flange part. The tube part serves practically as an expansion body for the flange part. The widening of the flange part is also expedient because it is not shifted in the borehole during the expansion process.

Ein zu grosser Spreizweg wird durch einen relativ grossen Kegelwinkel des konischen Bereiches vermieden. Dieser kann sich somit ausserhalb des Bereiches der Selbsthemmung befinden, was beim Entfernen des der Spreizung dienenden Werkzeuges unter selbsttätigem Zurückschieben des Rohrteiles zu einem Aufheben der Spreizung führen kann. Um dies zu vermeiden, ist es zweckmässig, dass die konischen Bereiche am Rohr- und am Flanschteil miteinander in Eingriff bringbare Zahnrasten aufweisen. Durch das Einrasten der Zahnrasten werden die beiden Teile in der gespreizten Lage fixiert. A spreading path that is too large is avoided by a relatively large cone angle of the conical area. This can therefore be outside the area of self-locking, which can lead to the spreading being removed when the tool used for spreading is removed by automatically pushing back the pipe part. In order to avoid this, it is expedient for the conical regions on the tube part and on the flange part to have tooth pegs which can be brought into engagement with one another. The two parts are fixed in the spread position by engaging the tooth catches.

Die Angriffsmittel am Rohrteil können beispielsweise als Gewinde ausgebildet werden. Bei einem kleinen Steigungswinkel eines solchen Gewindes können für den Spreizvorgang damit mehrere Umdrehungen des Werkzeuges notwendig sein, was nebst dem reinen Ein- und Ausschrauben des Werkzeuges sehr umständlich und zeitaufwendig ist. Es ist daher vorteilhaft, die Angriffsmittel am Rohrteil als wendeiförmige Nuten oder Nocken auszubilden. Der Steigungswinkel der Nuten oder Nocken kann den Bedürfnissen entspre5 The attack means on the pipe part can be designed, for example, as a thread. With a small pitch angle of such a thread, several revolutions of the tool may be necessary for the spreading process, which, in addition to simply screwing the tool in and out, is very laborious and time-consuming. It is therefore advantageous to design the engagement means on the tubular part as helical grooves or cams. The pitch angle of the grooves or cams can meet the needs5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

661 959 661 959

chend gewählt werden. be selected accordingly.

Wie bereits erwähnt, erfolgt das Einpressen der Injektionsmassen in die Bohrlöcher unter hohem Druck. Damit nach dem Entfernen des dem Zuführen der Masse ins Bohrloch dienenden Einfüllstutzens der Druck im Bohrloch erhal- 5 ten bleibt, ist es zweckmässig, dass das Rohrteil eine das Zurückfliessen der noch nicht ausgehärteten Masse aus dem Bohrloch verhindernde Rückschlagklappe aufweist. Diese Rückschlagklappe besteht vorzugsweise aus elastischem Material. Im Falle einer Herstellung des Rohrteiles aus 10 As already mentioned, the injection compounds are pressed into the boreholes under high pressure. So that the pressure in the borehole is maintained after the filler neck serving to feed the mass into the borehole has been removed, it is expedient for the tubular part to have a non-return valve which prevents the not yet cured mass from flowing back out of the borehole. This check valve is preferably made of elastic material. In the case of a production of the tubular part from 10

Kunststoff kann die Rückschlagklappe einstückig mit diesem verbunden werden. Plastic, the check valve can be connected to it in one piece.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen: 15 The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings, for example. It shows: 15

Figur 1 ein erfindungsgemässes Verschlusselement in ungesetztem Zustand, FIG. 1 shows a closure element according to the invention in the unset state,

Figur 2 einen Querschnitt durch das Verschlusselement gemäss Figur 1 entlang der Linie II-II, FIG. 2 shows a cross section through the closure element according to FIG. 1 along the line II-II,

Figur 3 einen Querschnitt durch das Verschlusselement 20 gemäss Figur 1 entlang der Linie III-III, 3 shows a cross section through the closure element 20 according to FIG. 1 along the line III-III,

Figur 4 ein erfindungsgemässes Verschlusselement in gesetztem Zustand, mit eingeführtem Einfüllstutzen. Figure 4 shows a closure element according to the invention in the set state, with the filler neck inserted.

Das erfindungsgemässe, insgesamt mit 1 bezeichnete Verschlusselement besteht im wesentlichen aus einem Rohrteil 2 25 und einem Flanschteil 3, das mit dem Rohrteil 2 über zerstörbare Verbindungsstege 4 verbunden ist. Am rückwärtigen Ende des Rohrteiles 2 ist ein sich zum Flanschteil 3 hin konisch verjüngender Bereich 5 angeordnet. Das Flanschteil 3 weist einen dem konischen Bereich 5 entsprechenden Innen- in konus 6 auf. Der konische Bereich 5 und der Innenkonus 6 sind mit miteinander in Eingriff bringbaren Zahnrasten 7, 8 versehen. Das Rohrteil 2 weist auf seiner Innenseite eine wendeiförmige Nut 9 auf. Die Nut 9 ist mit einer teilweise im Flanschteil 3 und teilweise im Rohrteil 2 verlaufenden Längs- 35 nut 10 verbunden. Die Nut 9 und die Längsnut 10 dienen als Angriffsmittel für ein mit Nocken versehenes Spreiz- und The closure element according to the invention, generally designated 1, essentially consists of a tube part 2 25 and a flange part 3 which is connected to the tube part 2 via destructible connecting webs 4. At the rear end of the tube part 2 there is a region 5 which tapers conically towards the flange part 3. The flange part 3 has an inner cone 6 corresponding to the conical region 5. The conical region 5 and the inner cone 6 are provided with tooth pegs 7, 8 which can be brought into engagement with one another. The tube part 2 has a helical groove 9 on its inside. The groove 9 is connected to a longitudinal groove 35 running partly in the flange part 3 and partly in the pipe part 2. The groove 9 and the longitudinal groove 10 serve as a means of engagement for a spreader and provided with cams

Injektionswerkzeug. Im vorderen, im Querschnitt etwa quadratischen Innenbereich des Rohrteiles 2 ist eine Rückschlagklappe 11 angeordnet. Die Rückschlagklappe 11 ist über eine als Gelenk 12 wirkende Querschnitts Verjüngung mit dem Rohrteil 2 verbunden. Die Rückschlagklappe 11 verhindert ein Zurückfliessen der noch nicht ausgehärteten Masse aus einem Bohrloch. Injection tool. A non-return flap 11 is arranged in the front inner area of the tubular part 2, which is approximately square in cross section. The check valve 11 is connected to the tubular part 2 via a cross-sectional tapering acting as a joint 12. The check valve 11 prevents the not yet hardened mass from flowing back out of a borehole.

In Figur 4 ist das Verschlusselement 1 in ein Bohrloch 13 eines zu sanierenden Bauwerkes 14 eingesetzt. Das Bauwerk 14 weist Risse 15 auf. Das Bohrloch 13 ist im Bereich der Risse 15 angeordnet. Ein Einfüllstutzen 16 ist vom rückwärtigen Ende her in den Verschlussteil 1 eingeführt. Der Einfüllstutzen 16 ist auf den Innendurchmesser des Verschlusselementes 1 abgestimmt und weist mit der Nut 9 in Eingriff bringbare Nocken 17 auf. Beim Verdrehen des Einfüllstutzens 16 mittels eines damit verbundenen Handhebels 18 wird infolge des wendeiförmigen Verlaufes der Nut 9 das Rohrteil In Figure 4, the closure element 1 is inserted into a borehole 13 of a building 14 to be renovated. The structure 14 has cracks 15. The borehole 13 is arranged in the area of the cracks 15. A filler neck 16 is inserted into the closure part 1 from the rear end. The filler neck 16 is matched to the inside diameter of the closure element 1 and has cams 17 which can be brought into engagement with the groove 9. When the filler neck 16 is rotated by means of a hand lever 18 connected thereto, the tubular part becomes due to the helical course of the groove 9

2 unter Zerstörung der Verbindungsstege 4 in das Flanschteil 2 while destroying the connecting webs 4 in the flange part

3 eingezogen. Dabei entsteht durch den konischen Bereich 5 des Rohrteiles 2 sowie durch den Innenkonus 6 des Flanschteiles 3 eine radiale Aufweitung des Flanschteiles 3 im Bohrloch 13. Das Verschlusselement 1 wird somit im Bohrloch 13 verankert. Infolge der miteinander in Eingriff gelangenden Zahnrasten 7, 8 bleibt die Aufweitung des Flanschteiles 3 auch dann erhalten, wenn der gleichzeitig auch als Setzwerkzeug dienende Einfüllstutzen 16 wieder entfernt wird. Der Einfüllstutzen 16 ist mit einem flexiblen Schlauch 19 verbunden, durch den eine aushärtende Masse dem Bohrloch 13 zugeführt wird. Infolge des Einspritzdruckes der aushärtenden Masse öffnet sich die Rückschlagklappe 11. so dass die Masse durch das Verschlusselement 1 in das Bohrloch 13 und von diesem in die Risse 15 gelangen kann. Lässt der Einspritzdruck nach, so bewegt sich die Rückschlagklappe 11 infolge der Elastizität des Gelenkes 12 wieder in die in Figur 3 moved in. The conical region 5 of the tubular part 2 and the inner cone 6 of the flange part 3 result in a radial expansion of the flange part 3 in the borehole 13. The closure element 1 is thus anchored in the borehole 13. As a result of the toothed catches 7, 8 coming into engagement with one another, the widening of the flange part 3 is retained even when the filler neck 16, which also serves as a setting tool, is removed again. The filler neck 16 is connected to a flexible hose 19 through which a hardening mass is supplied to the borehole 13. As a result of the injection pressure of the hardening mass, the check valve 11 opens so that the mass can pass through the closure element 1 into the borehole 13 and from there into the cracks 15. If the injection pressure decreases, the non-return valve 11 moves back into that in the figure due to the elasticity of the joint 12

1 dargestellte Ausgangslage. Dadurch wird das Bohrloch 13 verschlossen und ein Zurückfliessen der aushärtenden Masse verhindert. 1 shown starting position. This closes the borehole 13 and prevents the hardening mass from flowing back.

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1 Blatt Zeichnung 1 sheet of drawing

Claims (6)

661 959661 959 1. Verschlusselement für Bohrlöcher, die der Zuführung von aushärtenden Injektionsmassen, insbesondere zu Sanierungszwecken, dienen, gekennzeichnet durch ein Rohr- und ein Flanschteil (2,3), wobei zwischen dem Rohr- und dem Flanschteil (2,3) eine bei axialer Verkürzung des Verschlusselementes (1) zu einer radialen Aufweitung des Flansch- und Rohrteiles (2,3) führende Konusverbindung vorgesehen ist und das Rohrteil (2) Angriffsmittel für ein der Axialverkürzung des Verschlusselementes (1) dienendes Werkzeug aufweist. 1. Closure element for boreholes which are used to supply hardening injection compounds, in particular for renovation purposes, characterized by a pipe and a flange part (2, 3), with an axial shortening between the pipe and the flange part (2, 3) of the closure element (1) for a radial widening of the flange and tube part (2, 3) leading conical connection is provided and the tube part (2) has engagement means for a tool used to shorten the closure element (1) axially. 2. Verschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr- und das Flanschteil (2,3) über bei axialer Verkürzung des Verschlusselementes (1) zerstörbare Verbindungsstege (4) miteinander verbunden sind. 2. Closure element according to claim 1, characterized in that the pipe and the flange part (2, 3) are connected to one another via connecting webs (4) which can be destroyed when the closure element (1) is axially shortened. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Verschlusselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konusverbindung einen sich zum Flanschteil (3) hin konisch verjüngenden Bereich (5) am Rohrteil (2) aufweist, der mit einem entsprechenden Innenkonus (6) am Flanschteil (3) zusammenwirkt. 3. Closure element according to claim 1 or 2, characterized in that the conical connection has a region (5) which tapers conically towards the flange part (3) on the tubular part (2) and which cooperates with a corresponding inner cone (6) on the flange part (3) . 4. Verschlusselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konischen Bereiche (5,6) am Rohr- und am Flanschteil (2,3) miteinander in Eingriff bringbare Zahnrasten (7, 8) aufweisen. 4. Closure element according to claim 3, characterized in that the conical regions (5, 6) on the tube and on the flange part (2, 3) have tooth pegs (7, 8) which can be brought into engagement with one another. 5. Verschlusselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Angriffsmittel am Rohrteil (2) als wendeiförmige Nuten (9) oder Nocken ausgebildet sind. 5. Closure element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the engagement means on the tubular part (2) are designed as helical grooves (9) or cams. 6. Verschlusselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrteil (2) eine das Zurückfliessen der noch nicht ausgehärteten Masse aus dem Bohrloch (13) verhindernde Rückschlagklappe (11) aufweist. 6. Closure element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the tubular part (2) has a non-return valve (11) which prevents the not yet hardened mass from flowing back out of the borehole (13).