DE1784012A1 - Kombination von verkittenden und dichtenden Bindemitteln mit handelsueblichen Sprengstoffen oder anderen aehnlichen,kurzzeitig Gasdruck erzeugenden Treibmitteln zwecks Ausfuehrung stossartiger Injektionen in zerrissenen,zerkluefteten und poroesen Gesteinen oder aehnlichen Materialien,von Bohrloechern und - Google Patents

Description

• von ver.#-ittcnuen und aichtenuen Bindemitteln

  mit ii.ari=Lelsiäbli:@L@en :jpr;.ngsto:-i'en oder @nder;:n ihnlic:hen,

  @_u3'zizei tg_g Gasruck erze*ugenden Treibmittuln zw(:eks Jtus-

  fi.i-iirL;ng st-DI3arziL-er Injei;.tionen Ir@ Ger'ri#Uufte-

  t,:n -Lind )oröstri Gesteinen o«er cüinlic:@Len -aterialien von

  1@o=3rlöo_=;:rn uncE.

  @Lnv@% er@W::nysY eb:1 r-t :

  soll int Tun -elbau, ii- Bergb,u, in Steinbruch-

  bet-ri(,4b::n iuid in -uubetr i erben ver.@enf)e-t @=ieruen, in denen ein

  ferner bei Reparaturen an ge-

  rissenen :@LU..eT'en unLt dort, wo Loeh:erboden .anstellt. Zudem

  -n,ter'e ::ebieLe @jenn ein irinliciies -ateri-a

  zu und :f;u dichten iot.

  Z@yec@@:

  Jer GL:saruck :@es üetonieren:aerl .;prerigstofes oder wnderer

  in @:rzeugenüer ..iittel - beide im

  "Tr:ibicic tel" genannt - soll das Binaeitiittel,

  sicä :::i-t :"te::_ '-iirc=ib-=ii-ttel zusa._: ,en in demselben vor-

  bee:-citet::n@Lu:2 (Bohrloch o..) des zu behanaeßAden Materials

  befin,iet, in offen lie@en,@e .wisse, Klüfte arid Poren dräcken,

  soddB :.xie Biiiaeci<ittel irulewohnenden, dann aktivierten

  .::dh:-siveri nr;.ifte die ;furch die lRi;,se getrennte Gesteinsteile

  ve:r ::i tten -und auch in ,jen feineren Gesteinsporen

  bewirken. jie a;i, goren us:@. @cv:,nen von i"latur aus

  rae@;:.:bs:n -z#triutehen, ien --:her :auch iia Augenblick- vier veto-

  ri=zL Lon eines Treibaittels erze:u!:t ,fr@oruen.

  per @ruc@der -xt@:kosionsLLt:3e ue;3 -L2mges--tzten @.'reibmittels

  eioll gleichzeitiL Ait de:.i Her.-:usbrecti(-:n Ües Geste: ins (z.i3.

  in

  iuLSätelv:)rtrieb) dLe: goren usw`1 weiter

  reic;@i=:.-rr.ie U@L;;esbunA hine.I1i, ,11:ä der ;°usbruch hergestellt wird,

  ver;:-leb:n e::rt,i äJ:iiit fei, `.;t@@ndfes-tigkeit der den

  umgebenden Geu tainszonen herstellen bzw. er-

  soll i;.- aasgebrochenen Gestein eine un-

  ;:r'?;._n:;-@t@te vermindert und die 1-1; tubbild-ung

  :@.:r=,.btre3:ts.t .;ez#üen.

  'c:ra@@r.: ;- fen da;siit in :,tefe;ktera i@iauc:rwe;rk oder Beton

  von Bauraerken in glui;;licr Jei;-ie ver:.-ittet und da«iit (:1S Bail.-

  .;:@rk re@[email protected]..:rt.

  Kombination w -r-:.ieri "z,ußerrden. Zooicerböcleri u.itd Ver-

  wi R. terilruAgunut s t-:-ricle:st r;emacht utia fauch andere ver4Iandt

  Materialien ähnlicher Ausbildung verfz- sogt und ver..#icii-;at.

  Zugleich ,wird eine Dichtung gegen zufließende -,iäs;jer (e;@::ho.f-

  fen. Unten' Umständen kann eine gewisse cxasdich"tig!#7l#it er-

  reicht werdün.

  Rand fier `; eciinik:

  Rissige und .iclüftige Gesteine sind nach ihrer @rcile._,-.ulg zur

  freien Fläuhe hin wenig standfest unu neigen teils sof::rt,

  teils später zu kusbr;iehen von :;esG@insst@@clien, ti@ v _rie GE°-

  fahr für die Belegs-ririft d@ir:@ Zellen und bei brölJe rL;i @@ Lnbril-

  chen inful_;e xi)-t,vorräi`,er Reparatar eril.@bll.;iie ;:o5cer@ suchen.

  Die begrenGz#n,.@;3n eines 1'uTL'tels 0.ä. 'r-@:@"!'aen lJ.is-

  her nach dem ;iusbrecricn und x'reile@en ;:es neuere

  Ei nbrine;en e.-nes stützenden@lsb,ues, :..ier @.US

  Materialien bes-,jenem _.-1_LLin, und evti. @[email protected]._@ier In je:;t io_

  o.ä.

  Jem -lusbrec.ren vorausgreifende Injekti.,nen - eins: @.n:@üri-lethode - kon@i@:.:ä@ nur iii einem besonderer- @lrbeit;@;l.ng, der dCrly

  normalen Fort an g uni- erbr2#ch, mit Hilfe besoziderer

  durch bcsonciers ausgebildetes Perk1Jn@!.l

  erhebliche. iosten:.#Luf@:vand erledigt -.":er--ten.

  Jie.daserdichti! LE:#it bzvr. die regulierte

  kann nur ait Hilfe <<:es:@n;lert auf--- und einbebrachter Dich-

  tungsmaterialien erriciit werden.

  Eine 'x@isabdicl2-tun@ zu errei;:@i,n wurde bisüer d-urc:i n @sli_rg-

  liches Aufbrinhcii Einpressen dicht,-n,.er

  sucht.

  ='ritik des St@nides der uchnik:

  Die Methode des ;-5t@itzens der Ausbru@hsflUciieri durch c:irieii

  bau beKannter Art ist zeitraubend und erfolst insofern Zu

  spät, als es ni-'ht verliiridert rvtxaeii kann, däß bis d;Li:iri

  Gestein irifol:@@: vorhandener bisse, Klüfte, äedimen"t-2.tiDiis-

  flächen usw. zwischenzeitlich here=inbricht. Dazu ko t, da:.;

  der detonier;:nde Sprerli;stoff 'pur dzts stehenbleibende Gestein

  rissebildend einwirkt und daliiit die Standfe. tigkeit der r@-yuiji-

  begrenzenden Zonen wesentlich herabsetzt.

  Der Kostenaufwand für den Ausbau ist

  die Untersttitzu:ig duz-ch ihn nie so vollko@;:=tien, daß ein wei-

  teres eigenst;ndiges Lösen des Gesteines, dis zur dberbe;ui-

  spruühung des tiuebaues und zu seinem :Bruch führen kann, unter-

  bunden wird.

  Die Methode des vox-uusgreifen:ien Verfestigens des anstehen-

  den Gebirges h"st den großem l#auiiteil, duß sie für lenL,e

  Zeit den noriricalen @rbc@its;:@.n;- un-cerbri;:ht, da zwecks HEr-

  stellens der ßohrläe:licr eine besondere Kannsuhaft einzu-

  setzen ist, speyielle Liascainen installiert :,erden müssen uiic

  somit erhebliche Nebenkosten entstehen.

  Das hnbrinfen bvw. Finbrin@:en wasserabdichtender Materialien

  kann bisher #zuch nur erst nachträg--ich erfolgen und erfor-

  dert spekiielle, mit zus"zlichen mosten verbundene Arbeits-

  vorginge.

  Die AbdichtLuig geen uner w#(;nschte Gase koL@lite bisher glEich-

  f--ills erst nachträälich erfol##:en und erforderte zusätzliche,

  kostenbringende Arbeitsvorg,-..nge. Der ::ri @lg war meist des-

  h...sb gering., weil die Vereinigung des gasdichtenden nit dem

  zu Ciichtenden Material müht vollko :@:_-ien war.

  Die Fein.täckigkeit ist oft mengenmäßig zu hoch und bringt

  Schwierigkeiten bei den Verleidevorgängen des Haufwerhes.

  Die Bildung von gesundheitschädlichem Gesteins-caub ist bis-

  her erheblich und erfordert zur Unterbindung besondere Auf-

  wendungen.

  Auf .:.ixe: Zs ist die Aufgabe der Erfindung

  - das den Raum begrenzende Gestein durch Verkitten der

  natürlichen und aer durch die Detonation des &äpreng-

  stoffes oder Treibmittels erzeugten Risse, 11.-lüfte, Po-

  ren usw. iüi voraus bzw. gleichzeitig mit dem_ Heraus-

  brechen des Ges t:-;ins so zu behandeln, daß die den neuen

  Raum begrenzenden Gesteinszonen sofort ausreichende

  - Stt.@ndfestigkeit bekommen, viodurch eine yv:.itere Unter-

  Stützung dure;i, einen Ausbau weitgehend bzw. überhaupt

  entfallen karui,

  - die Gefahrenquelle eines Steinfalles auszuschalten,

  - die Verg°ü.tung der Ausbruchsflächen ohne besonders gro-

  ßen Material- und Arbeitsaufwand durchzuführen,

  - den Einsatz von besonderem Personal und spezieller Ma-

  schinen zu vermeiden,

  - unerwünschte Wasserzuflüsse und Gaszutritte zu unter-

  binden bzw. zu regulieren,

  - die Feinstückiekeit des ausgebrochenen Gesteins zu ver-

  rindern,

  - die Bildung Yon gesundheitsschädigendem Gesteinsstaub

  schon in ku,,g$r.p2h_völ,gang_ zu uuiterbinden.

  Lösung: aas Bindemittel wird in die Bohrlöcher, die zur lufii.,@iinie des

  Sprengstoffes oder des Treibmittels sowieso hergestellt we-r-

  den, so eingebracht, daß es den späteren raumbegrenzenden

  Gesteinszonen zunächst liegt (siehe Abb. 2). Ls :vizd z.B. bei

  den inneren Löchern eines Abschlages im Tumlel- oder x)trecken#

  vortrieb zum Bohrlochtiefsten hin eingesetzt und in den Lö-

  chern des-Kranzes so verteilt, daß das -unter Druck gesetzte

  Bindemittel in die Risse, Klzfte, Poren us". a.er Gesteins-

  nachbars;:ris.ft einwanc.Lrn kann:.

  Bei einseitigem Freilegen von Flächen ist das Bindemittel

  entsprechend wie bei den löchern des Kranzes e.inzusutzen.

  Das Bindeüiiitel selbst wird in Form einer Paste, in !.leinen

  zerdräckbaren Behältern mit der Größe des Boi-irlochdul°cimies-

  sers oder auch ähnlich in fester Form eingesetzt. Jer

  druck herrUhrend aus der- Umsetzung des Treibi:iittels dr [email protected]

  das Binde.ittel in die natürlich freiliegenden öder ent-

  standenen Risse und sonstige Räume hinein und vcrf,:.-i:ip@t so-

  it schon während des Ausbrechvorg-,,nges die stehenblf:_ib("nucn,

  raumbegrenzenden Gesteinszohen, wohei die `idtiäsiüns@-r#'l.te .-)ef,

  Bindemittels aktiviert werden -und @.iic

  beiderseits eines Risses o.ä. niteinan--:er ver _i-@@teü. ic: an

  jetzt und beson.@@_ers bei dem ciU.=Jzltigen Erh".rten ie-

  mittels in den Rissen der -z--:L'ist ein wt:J.iidfe-

  Gewölbe im Gestein selbst gebilkiet, welciits

  vorläufigen, sa-ter einzusetzenden Au-bau bel@«n@~zte1:.r°t er-

  setzt.

  deitere Ausgestaltung der Erfindung:

  Die Kombination eines Bindeiüitt@ls mit einen '1'r -:ib i1.1: @1

  kann zur Reparatur zerbrochenen t«auerwerks undez°i;@@e:r:.r:r

  Betonbauten zur- Schlie2un@ von :Iii ssen mit Dein: -ic@l ver@xc,#n-

  det werden, die getrermten i.aterialstdüke uicü die

  onskräfte des eingepreßten Binuemittels in s;@,-ztisciicr iiin-

  sicht wieder zu vereinigen.

  Die gleiche Kombination kann ferner zur Ver f,_ s-@i;_,ung locker

  anstehenden Bodens, verwitterten Gesteins, i;luft"Lusfülluli`-,en

  ' o.ä. verwendet werden.

  Durch das Eindringen des _Biiidemittels in die ' offenen Räume '

  der Risse, r@hü.ft@e, Poren usw. im Gestein @@°@:@°@<en (y ic_@se aus--E-

  füllt und wasserdicht, gegebenenfalls auch ,4;asaiehtend ver-

  schlossen. Das Ableiten uuu' .@äss@:l.' bzw. äc.z ca-Lzse:.kann inuiiae@iii,

  plaiunäßig erfolgen.

  Beschreibung inehrerer Ausf#tihrungsbeispieles

  1. Ge:qxß Abbild:uig 1 ist in Bohrlö-hern, wie sie in Übli-

  cher :reise im Tunnelbau, Bergbau, Steinbruchbetrieb usw:

  hergestellt werden, das Binüemittel in Kombination zu-

  saaL-ien wit einem handelsüblichen Sprengstoff eingebracht.

  Dabei ist die =Kombination Bindeuri G' tsl-Sprengs soff in der

  Form und in vier Mengenverteilung variabel. Das Bindemit-

  tel kann Bnärlochtiefsten eingesetzt werden, es kann

  auch zwischen den Sprengstoffpatronen eingefügt sein, es

  karin den Sprengstoff umhüllen usw.. Die Menge des Binde--

  mittels im Bohrloch richtet sich nach der Volumengrüße

  der zu verkittenden Räume im Gestein, braucht aber nicht

  genau dosiert zu werden, da der Überschuß der Bindemittel-

  menge die Gesteinsoberfläche überziehen oder auch in das

  ausgebrochene Gestein entweichen und hier eine unerwiinsch-

  te Feinstückigkeit und Staubbildung-vermindern kann.

  2. Die Abbildung 2 verdeutlicht den Einsatz und die Wirkungs-

  weise der Bindesnittel-Sprengstoff-Kombination in Bohr-

  löchern zur -'_'erc:in.-,ewirmung eines Abschlages beim Tunnel-

  oder Streckenvortrieb. Die schraffierte Zone ist die, de-

  ren Risse aus dein Bohrlochtiefsten her durch das Binde-

  mittel verrittet werden. Die punktierte Zone ist die, die

  nach de:a Ausbrechen des Gesteines als vergüteter, stand-

  fester Mantel um den neu geschaffenen Ramä herum zugleich

  was sei- und gasdichtend verbleibt.

  3. In Abbildung 3 ist eine nachträgliche Verfestigung zer-

  brochenen Mauerwer.ies und Betons skizziert. Hierzu wird

  ein Bohrloch derart in d::@s zu sanierende Material ge-

  bohrt, daß es die vorhandenen Risse schneidet. Das Binde-

  mittel wird durch das Gasvolumen des Treibmittels, wie

  oben beschrieben in den Riss hineingedrückt, sodaß bei-

  de itiater ixl-t- i.le durch cl ie Jirkunder Adhäsivkräfte wie-

  der verbunden .erden.

  Dieselbe Methode karre zum nachträglichen Verfestigen von

  Gestein vom Tunnel- bza. Streckenraum her angewendet wer-

  den.

  4. Gemäß Abb. 4 ist ein Locxqrboden z.8. einen Baugruben-

  randes zu verfestigen. Hierbei ist in den Bohrlöchern I

  cuid TI jeweils "a" das Treibmittel (md "b" das Bindemit-

  tel, üeloheo durch den Gandruek des Treibmittels in die

  Poren uen Loukerbodens getrieben wird und somit eine Ver-

  fe:itis;ung seiner tAatc:rialteile erzielt.

  5. Ähnliche ',firkungen einer Verfesti;ung oder "V@erlei-:iiuig

  lassen sich auch in anderen losen, gestsnichteten uria zer-

  klUfteten Materialien erzeugen.

  @ugleiuh wird in den obigen Beispielen eine was@-,er- -und gas-

  dichtende Jirkung erreicht. #

  Erzielbare Vorteile:

  Bei Anwendung im Beispiel Abb. 2 (Tunnel- und Strec,-renvor-

  trieb) wird gleichzeitig ci<it dem lusbrechvorg-lng eine all-

  zeitig standfeste Gesteinszone :iili stehenbleibenuen Gesteins-

  mantel gebildet, die das bisher notwendige .abtreiben her-

  abhängender Gesteinsstücke und die Er-tellung eines zu,iin-

  dest vorläufigen Ausbaues nach dein Ausbrechen erUbri,t. Bei-

  de Arbeitsvorgänge umfassen ca 20 - 30@ der Gesarata.rbeits-

  zeit beim Hereinholen eines Abschlages.

  Außerdem wird die Unfallgefahr durüh Steinschlag erheblich

  gefaindert bzw. ausgeschaltet.

  Der verfestigte Gesteinsmantel kann gegebenenfalls auch einen

  endgUltigen Ausbau ersetzen.

  Gemäß Abb. 3 ist der Aufwand an Zeit und Material bei der Re-

  paratur von gerissenem idauerwerk und Beton sehr niedrig.

  Nach Abb. 4 ist die Erhöhung der Standfestigkeit von Locker-

  böden oder Verwitterungszonen mit geringem AufviL#nd Bai Geit

  und Material möglich.

  Mit dei:i Einoatz der Kombination Bindeiuibtel--.@reibai-ctel

  wird der Arbeitsvorgang des Auf- bzw. Einbr.ngens was; er-

  dichtender bzw. gastsichtender LIa-terialien erspart bzw. für

  nachfolg: nde besondere yichtungsarbeiten lcostensoar"nd vor-

  bereitet.

  Eine zu .große Feinstüekigkeit des ausgebrochenen Haufwer-

  kes verursacht wegen B@@hin(lerimg des Verl::ide-,[email protected],@rt-

  und Entladevorgängee, sowie des @:)-tapelns erhebliche losten,

  die ein vergröbertes H:@ufr@,.:rk nicht hat.

  Die Gesteinsstaubentwicklung ist bekanntlich saht qeSund-

  heitrsehädigend und verursaoht erhebliche Kosten für seine

  Unterbindung ixnd flilhie Beseiti -ung der Schäden. Ihre Ver-

  meidung bzw. Verminderung schon während des AusbrechvorL;@ui-

  ges wird [email protected] Einsparun -,en Lait sich bringen.

  Insges..ilat gesehen ist zusiitzlioh nur eine gewisse 2,:eiige an

  Bindemitteln einzusetzen. :Eine besondere .tlusbildt.tii-, dex- iie-

  legachaft bzw. ihr ßr2üta durch bpe:L;ialkr4fte 3.5t nic;lit not-

  wendig. Die maschinelle =lusrUstung bleibt dieselbe wie bis-

  her. Jie [email protected] dosten sind erheblich ge-

  ringer .-:1s bei den bishurit;#_ri kethoaen.

Claims (1)

1. Patelita.iisj)rii.che: OberbeF:r if f h@mbinätion von Bindem.itteln @_it üprengstoffen oder anderer in ähnlich kurzer Zeit Gdsvolui_ien und d3.uiit Druck erzeugen- . , den Troibmitteln zur sofortigen Verf-sti#-:ung von raumbe- grenzenden Gesteinszonen beine. Tunnel- oäer Streckenvortrieb bzw. frontaler Absprengung von Gesteinsmassen wie im Stein- -s unter 3insparung des stützenden Ausbaues und Ausschalten der SteinfallgefLthr, zulii Verfestieen vC)n defek- tem Viauerwerk und Beton, sowie zuin Verfestigen von Lockerböcbn und lockerem Material ähnlicher Form, Kennzeichnender Teil: dadurch gekennzeichnet, daß c.ie Xombination Bindemittel- Treibmittel zusammen in ein Bohrloch oder ähnlichen Raum eingebracht wird und das Bindemittel durch den Gasdruck des . sich umsetzenden Treibmittels in die freigelegten bzw. ent- standenen Risse, Klüfte, Poren usw. hineingepreßt wird, so- daß vermöge der adhäsiv wirkenden Bindekräfte des ]Rindemit- tels die einzelnen, von einander getrennten Gesteinsstücke der stehenbleibenden, raumbegrenzenden Gesteinszone mitein- ander verklebt werden, also gleichzeitig mit dein Ausbrechen des Gesteines des Abschlages rund um den neuen Raum herum ein standfester Gesteinsmantel geschaffen wird; ferner da- durch gekennzeichnet, daß in ähnlicher ,rcise die Gesteins- stücke neu hergestellter Fronten im Gestein miteinander ver- kittet werden und damit eine standfeste Zone bilden; ferner dadurch gekennzeichnet, daß in ähnlicher ,leise Risse im Mau- erwerk und Beton repariert .und ferner auch Materialien wie Zockerböden, Verwitterungszonen u.a.m. verfestigt werden. Oberbegriff des Unteranspruches 1 s Kombination Bindemittel-Treibmittel saun Xsnspruch 1, Kennzeichnender feil des Unteranspruches 1 : gekennzeichnet dadurch, daß d#-..s Bindemittel mit dem Ein- dringen in die offenen Räuae der Umgebung_des neu herge- stellten Raumes eine Wasser- (d.h. insge--Limt Flüsigkeits-@ dichtigkeit erreicht Zugleic:i wird damit eine gt#.s- ' dichtende ,drkung erzielt. .rk enll-eichm.L #--,:, - i -- irj ar#s,z u Z- s 2: Ee@@.@@r@@@.@.._l- .,@.._- , @ci:11."; @$ #U.r=@3' -r; .,_ä#- @@::abbil,=-.Y@ übr._-ct_@ cr: .12L .@ :%- t@@rb"_-'rif@. ,.t i -a __ ' . Iss3#lW_ri#.l.h:# Ii:_ :.e- =3..L üCi-_E.# #-i : i-- -G, ,j, ryal: Z:1=Uü1l@ C i.b- vi, vorher o-:er n..-c@@her, s..@iE und .:t- h2'#zt.ltc-rn in e4n @ücz och oe_Ze, _ ., " 2e G i ; 3. _I e @nr> ., el=:,i.c # 6 K'rr.. @@s'L