DE19608815C1

DE19608815C1 - Device for producing sealing floor in ground, used in construction

Info

Publication number: DE19608815C1
Application number: DE1996108815
Authority: DE
Inventors: Ingrid Dr Klemm; Klaus Dipl Ing Hudelmaier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-07
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 1997-10-02
Anticipated expiration: 2016-03-08

Abstract

A rotatively driven injection tube (30) that runs in an outer tube (18) has a rearward end which is connectable to a pressure source delivering a hardenable suspension. The front end of the injection tube has lateral injection nozzles (31, the injection tube being uncoupled from the injection device so that the vibrations are not transmitted to the injection tube. The vibration unit (19) has a vibration beam (26) with an adapter (27) pressing against the outer tube. The outer tube is movable and has a longitudinal clearance relative to the adapter. The advance feed tool (20) has a point with outlet apertures (20a).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung einer Dichtsohle im Boden, sowie ein Verfahren zur Her stellung einer derartigen Dichtsohle.The invention relates to a device for production a sealing base in the ground, as well as a method for manufacturing position of such a sealing sole.

Beim Ausheben von Baugruben unter das Niveau des Grund wasserspiegels müssen um die Baugrube herum absperrende Wände im Boden erzeugt werden, die die Baugrube seit lich begrenzen und den seitlichen Eintritt von Grund wasser verhindern. Zusätzlich ist es erforderlich, im gesamten Bereich der Baugrube eine Dichtsohle zu erzeu gen, die die Baugrube nach unten abdichtet, um zu ver meiden, daß Grundwasser unter den Absperrwänden hin durch in die Baugrube gelangt. Zur Erzeugung einer Dichtsohle ist es bekannt, ein Rohr oder einen Schlauch in den Boden einzubringen und Chemikalien oder anderen Stoffen in den Boden zu injizieren, die eine Dichtsohle erzeugen. Das Einbringen eines Injektionsrohres in den Boden kann in der Regel nur durch drehendes Bohren er folgen, das einen großen Aufwand erfordert und zeitauf wendig ist. Bei lockeren oder sandigen Böden können grundsätzlich auch Löcher im Vibrationsverfahren herge stellt werden, jedoch ist das Vibrationsverfahren bei Injektionsrohren nicht anwendbar, weil sich infolge der Vibrationen die einzelnen Rohrteile und Injektionsdüsen lösen können.When digging construction pits below the level of the ground water levels must shut off around the construction pit Walls are created in the ground that have been the excavation pit limit and the lateral entry from the bottom prevent water. In addition, it is necessary in to create a sealing base throughout the construction pit conditions, which seals the construction pit downwards to ver avoid groundwater under the barrier walls through into the construction pit. To generate a Sealing base is known to be a pipe or hose to bring in the soil and chemicals or others Inject substances into the ground that have a sealing sole produce. The insertion of an injection tube in the Soil can usually only be done by rotating drilling follow, which requires a lot of effort and time is agile. In loose or sandy soils you can basically also holes in the vibration process be provided, however, the vibration method is Injection tubes not applicable because of the Vibrations of the individual pipe parts and injection nozzles to be able to solve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung zur Herstellung einer Dichtsohle im Boden zu schaffen, die ein schnelles Eindringen in den Boden und anschließend die Herstellung von Dichtscheiben durch Injektion ermöglicht, um auch größere Flächen in kurzer Zeit abdichten zu können.The invention has for its object a Vorrich tion for the production of a sealing sole in the floor create a quick penetration into the ground and then the manufacture of sealing washers Injection allows for larger areas in a short time Time to seal.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.This object is achieved with the invention a device having the features of the claim 1 has.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein mit einer Vibrationsvorrichtung gekoppeltes Außenrohr vorhanden, in dem sich ein Injektionsrohr erstreckt. Das Außenrohr dient lediglich dazu, das Injektionsrohr niederzubrin gen. Wenn dies geschehen ist, wird aus dem Injektions rohr eine härtbare Suspension in den Boden injiziert. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Aufgaben der Locherzeugung im Boden und der Injektion voneinan der getrennt, wobei das Außenrohr der Locherzeugung und das Injektionsrohr der Injektion dient. Beide Rohre verlaufen während des gesamten Vorganges ineinander. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß die Locher zeugung durch Vibration erfolgt, die bei lockeren oder sandigen Böden einen viel größeren Arbeitsfortschritt erlaubt als das Bohren. Bei Anwendung des Vibrations vortriebes ist häufig nur ein Zehntel derjenigen Zeit erforderlich, die für die Anwendung des Bohrens benö tigt wird. Bei der Herstellung zahlreicher Dichtschei ben an unterschiedlichen Stellen vervielfacht sich die Zeitersparnis, die für die Herstellung eines einzigen Loches erreicht wird. Ein Vorteil besteht darin, daß mit der Vorrichtung die einzelnen Löcher unmittelbar nacheinander hergestellt werden können, ohne daß es erforderlich ist, Rohre abzukuppeln oder auszuwechseln.In the device according to the invention, one with a Vibrating device coupled outer tube available, in which an injection tube extends. The outer tube only serves to bring the injection tube down When this is done, the injection becomes tube a curable suspension injected into the soil. In the device according to the invention, the tasks are creating holes in the ground and injecting each other the separated, the outer tube of hole production and the injection tube is used for injection. Both pipes run into one another during the entire process. A particular advantage is that the punch Generation takes place by vibration, the loose or sandy soils a much greater work progress allowed as drilling. When using the vibration propulsion is often only a tenth of that time required for the application of drilling is done. In the production of numerous seals this multiplies at different points Time saved for making a single Loches is reached. One advantage is that with the device the individual holes immediately can be made one after the other without it it is necessary to uncouple or replace pipes.

Vorzugsweise ist das Injektionsrohr von der Vibrations vorrichtung durch eine Dämpfungsvorrichtung entkoppelt. Dabei kann das Injektionsrohr an der Vibrationsvorrich tung aufgehängt sein, ohne daß die Vibrationen in vol ler Höhe auf das Injektionsrohr übertragen werden. Es wird vermieden, daß Verschraubungen des Injektionsroh res sich lösen. Alternativ besteht die Möglichkeit, das Injektionsrohr völlig getrennt von der Vibrationsvor richtung aufzuhängen, was jedoch besondere konstruktive Maßnahmen erfordert.The injection tube is preferably vibration-free device decoupled by a damping device. The injection tube can be attached to the vibrating device tion be hung without the vibrations in vol height can be transferred to the injection tube. It it is avoided that the injection tube is screwed res come loose. Alternatively, there is the possibility that Injection tube completely separate from the vibrator direction to hang, but this is particularly constructive Action required.

Die Vibrationen der Vibrationsvorrichtung werden durch gegeneinanderliegende Vibrationsflächen eines mit einem Vibrationsbalken verbundenen Adapters und des Außenroh res auf das Außenrohr übertragen, wobei das Außenrohr jedoch mit Längsspiel zum Adapter bewegbar ist. Hierbei werden nur die in Vorschubrichtung wirkenden Anteile der Vibrationen durch die Vibrationsflächen auf das Außenrohr übertragen, nicht jedoch die in entgegenge setzter Richtung wirkenden Vibrationsanteile. The vibrations of the vibrating device are caused by opposing vibration surfaces one with one Vibrating beam connected adapter and the outer tube res transferred to the outer tube, the outer tube is movable with longitudinal play to the adapter. Here only the parts acting in the feed direction the vibrations through the vibrating surfaces on the Transfer outer tube, but not the opposite vibrations acting in the set direction.

Das am vorderen Ende des Außenrohres angebrachte Vor triebswerkzeug ist vorzugsweise eine Bohrspitze mit Austrittsöffnungen. Hierbei besteht die Möglichkeit, in dem Ringraum zwischen Injektionsrohr und Außenrohr ei nen Wasserdruck zu erzeugen und Wasser aus der Bohr spitze austreten zu lassen. Dieses Wasser bewirkt au ßerhalb des Außenrohres eine Rückspülung von Bodenmate rial. Ein solcher Rückspülvorgang kann unter besonderen Bodenverhältnissen zweckmäßig sein, um den Vortrieb zu beschleunigen.The front attached to the front end of the outer tube power tool is preferably a drill bit with Outlet openings. There is a possibility in the annular space between the injection tube and the outer tube ei to generate water pressure and water from the drilling to let tip emerge. This water causes Backwashing of soil material outside the outer pipe rial. Such a backwashing process can take special Soil conditions should be appropriate in order to advance accelerate.

Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu bestimmt, den Vortrieb von Außenrohr und Injektionsrohr mit dem Vibrationsantrieb zu bewirken. Es kann jedoch vorkommen, daß im Boden größere Steine oder andere Hin dernisse vorhanden sind, die durch Vibration nicht überwunden werden können. Um in solchen Situationen die Vortriebsarbeit fortsetzen zu können, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ein Drehschlag antrieb vorgesehen, der mit dem Außenrohr gekoppelt ist. Bei den geschilderten Bedingungen kann der Vibra tionsantrieb abgeschaltet und der Drehschlagantrieb betätigt werden. Dabei wird das Außenrohr drehend und schlagend angetrieben, wodurch Gestein oder ähnliche Hindernisse bohrend überwunden werden. Eine derartige Vorrichtung verbindet somit die Möglichkeiten eines vibrierenden und eines drehschlagenden Vortriebs. Zweckmäßigerweise ist der Drehschlagantrieb relativ zu den beiden Rohren in Längsrichtung bewegbar, wobei wahlweise Vibrationsübertragungsflächen oder Schlagübertragungsflächen in gegenseitige Anlage kommen können, so daß der Vibrationsbetrieb und der Schlagbe trieb voneinander entkoppelt sind. Basically, the device according to the invention is for this determines the advance of the outer pipe and injection pipe with the vibration drive. However, it can occur that larger stones or other hin properties are present that are not due to vibration can be overcome. To in such situations According to one, being able to continue driving work preferred development of the invention, a rotary impact provided drive that is coupled to the outer tube is. Under the conditions described, the vibra tion drive switched off and the rotary impact drive be operated. The outer tube turns and striking, causing rock or similar Obstacles to be overcome. Such The device thus combines the possibilities of one vibrating and a rotating propulsion. The rotary impact drive is expediently relative to the two tubes movable in the longitudinal direction, wherein either vibration transmission surfaces or Impact transmission surfaces come into mutual contact can, so that the vibration operation and the Schlagbe are decoupled from each other.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Her stellung einer Dichtsohle im Boden. Dieses Verfahren weist die Merkmale des Patentanspruchs 16 auf.The invention further relates to a method for the manufacture position of a sealing base in the ground. This method has the features of claim 16.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnun gen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.In the following with reference to the drawing gene embodiments of the invention explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Abdichtens des Bodenbereichs einer Baugrube, Fig. 1 is a schematic illustration of the sealing of the bottom portion of a pit,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt der Vorrichtung zur Her stellung der Dichtsohle, Fig. 2 is a vertical section of the apparatus for the manufacture of the sealing position sole;

Fig. 3 eine Detailansicht aus Richtung des Pfeiles III von Fig. 2, Fig. 3 is a detail view from the direction of arrow III of Fig. 2,

Fig. 4A bis 4C verschiedene Phasen des Arbeitsablaufs der Vor richtung, FIGS. 4A to 4C various phases of the workflow, before direction

Fig. 5 eine modifizierte Ausführungsform der Vorrich tung mit zusätzlichem Drehschlagantrieb, Fig. 5 a modified embodiment of Vorrich tung with additional rotary percussion drive,

Fig. 6 die Ankopplung des Drehschlagantriebes an das Injektionsrohr und das Außenrohr, Fig. 6 shows the coupling of the rotary impact drive to the injection tube and the outer tube,

Fig. 7 eine am vorderen Ende des Außenrohres ange brachte Ringbohrkrone in Verbindung mit einer am Injektionsrohr angebrachten Bohrspitze wäh rend des Bohrvorganges, Fig. 7 is a front end of the outer tube is brought ring bit in conjunction with a drill bit attached to the injection tube currency end of the drilling operation,

Fig. 8 eine Stirnansicht von Fig. 5 aus Richtung des Pfeiles VIII, Fig. 8 is an end view of Fig. 5 from the direction of the arrow VIII,

Fig. 9 die Vorrichtung nach Fig. 7 während der Injek tion und Fig. 9 shows the device of FIG. 7 during the injection and

Fig. 10 eine modifizierte Ausführungsform der Vor richtung. Fig. 10 shows a modified embodiment of the device.

In Fig. 1 ist eine Baugrube 10 dargestellt, die zum Teil oberirdisch ausgehoben wurde. Der Grundwasserspie gel ist mit 11 bezeichnet. Zur seitlichen Abdichtung der Baugrube gegen das Grundwasser sind vertikale Schlitzwände 12 hergestellt worden, die sich bis weit unter den Grundwasserspiegel erstrecken. Eine Absenkung des Grundwasserspiegels 11 verbietet sich in vielen Fällen aus ökologischen Gründen oder weil sie die Bau substanz benachbarter Bauten gefährden könnten. Um die Baugrube trockenlegen zu können, muß vor dem weiteren Bodenaushub eine Dichtsohle 13 erzeugt werden, die die Baugrube von unten her abdichtet.In Fig. 1, a construction pit 10 is shown, which was partially excavated above ground. The groundwater level is designated 11 . For the lateral sealing of the excavation pit against the groundwater, vertical diaphragm walls 12 have been made, which extend far below the groundwater table. A lowering of the groundwater level 11 is forbidden in many cases for ecological reasons or because they could endanger the building substance of neighboring buildings. In order to be able to drain the excavation pit, a sealing base 13 must be created before further excavation of the soil, which seals the excavation pit from below.

An einem Fahrzeug 14 ist eine Lafette 15 oder ein Hub mast vorgesehen, an dem ein Seilzug 16 angebracht ist, an welchem eine Vortriebsvorrichtung 17 aufgehängt ist. Die Vortriebsvorrichtung 17, die an der Lafette mit einem Schlitten 15a geführt ist, dient dazu, ein Außen rohr 18 in den Boden einzubringen. Zu diesem Zweck ist sie mit einer Vibrationsvorrichtung 19 versehen, die vertikale Vibrationen auf das Außenrohr 18 ausübt. Das Außenrohr 18 ist an seinem vorderen Ende mit einem Vor triebswerkzeug 20 versehen, das hier aus einer Bohr spitze besteht. Es verläuft durch einen an der Lafette 15 vorgesehenen Führungsring 15b hindurch.A carriage 15 or a lifting mast is provided on a vehicle 14 , on which a cable 16 is attached, on which a propulsion device 17 is suspended. The propulsion device 17 , which is guided on the carriage with a slide 15 a, serves to bring an outer tube 18 into the ground. For this purpose, it is provided with a vibration device 19 which exerts vertical vibrations on the outer tube 18 . The outer tube 18 is provided at its front end with a drive tool 20 before, which consists of a drilling tip here. It runs through a guide ring 15 b provided on the mount 15 .

Gemäß Fig. 2 weist die Vibrationsvorrichtung 19 ein Gehäuse 21 auf, in dem Paare von Vibrationsmassen 22, 23 an gegenläufig zueinander rotierenden Wellen befestigt sind. Die Vibrationsmassen 22, 23 stellen Exzentermassen dar, die um 180° zueinander versetzt an den jeweiligen Wellen angebracht sind, so daß sich ihre vertikalen Fliehkraftkomponenten addieren, während sich die hori zontalen Fliehkraftkomponenten gegenseitig kompensie ren. Die Vibrationsmassen rotieren mit etwa 1000 bis 3000 U/min., wodurch das Gehäuse 21 in entsprechende vertikale Schwingungen versetzt wird. Das Gehäuse 21 ist über Dämpfungselemente 24 an einem Joch 25 aufge hängt, welches seinerseits an dem Seilzug 16 aufgehängt ist.According to Fig. 2 19, the vibration device comprises a housing 21 in which pairs of vibrating masses 22, 23 are attached to opposite directions rotating shafts. The vibrating masses 22 , 23 represent eccentric masses which are attached to the respective shafts offset by 180 ° with respect to one another, so that their vertical centrifugal force components add up, while the horizontal centrifugal force components compensate each other. The vibrating masses rotate at about 1000 to 3000 U / min., whereby the housing 21 is set in corresponding vertical vibrations. The housing 21 is suspended via damping elements 24 on a yoke 25 , which in turn is suspended on the cable 16 .

An der Unterseite des Gehäuses 21 ist ein horizontaler Vibrationsbalken 26 montiert, der hier als Doppel-T-Träger ausgebildet ist und die Vibrationen mitmacht. An der Unterseite des Vibrationsbalkens 26 befindet sich ein nach unten abstehender rohrförmiger Adapter 27, über den das rückwärtige Ende des Außenrohres 18 ge schoben ist. Quer durch den Adapter 27 gehen Haltebol zen 28 hindurch, die das Außenrohr 18 an dem Adapter sichern. Die Haltebolzen 28 gehen quer durch eine Längsnut des Außenrohres 18 hindurch, so daß ein axia les Spiel des Außenrohres in bezug auf den Adapter 27 gegeben ist. Die Stirnfläche des Adapters 27 bildet eine Vibrationsübertragungsfläche 28, die während des Betriebes an einer entsprechenden Gegenfläche des Au ßenrohres 18 anliegt, so daß die nach unten gerichteten Schwingungsanteile des Adapters 27 auf das Außenrohr übertragen werden. Infolge des axialen Spieles werden die nach oben gerichteten Schwingungsanteile dagegen nicht auf das Außenrohr übertragen.On the underside of the housing 21 , a horizontal vibration bar 26 is mounted, which is designed here as a double-T beam and participates in the vibrations. On the underside of the vibrating bar 26 there is a tubular adapter 27 which projects downwards and over which the rear end of the outer tube 18 is pushed. Across the adapter 27 go through bolts 28 which secure the outer tube 18 to the adapter. The retaining bolts 28 go transversely through a longitudinal groove of the outer tube 18 , so that an axia les play of the outer tube is given in relation to the adapter 27 . The end face of the adapter 27 forms a vibration transmission surface 28 which bears against a corresponding counter surface of the outer tube 18 during operation, so that the downward vibration components of the adapter 27 are transmitted to the outer tube. Due to the axial play, however, the upward vibrations are not transmitted to the outer tube.

In dem Außenrohr 18 erstreckt sich das Injektionsrohr 30, das am vorderen Ende mit seitlichen Injektionsdüsen 31 versehen ist. Am rückwärtigen Ende des Injektions rohres 30 befindet sich ein Drehantrieb 32, der als Hydromotor ausgebildet ist. Dieser Drehantrieb 32 ist über ein Dämpfungselement 33 an dem Vibrationsbalken 26 befestigt. Das Dämpfungselement 33 bewirkt, daß die Vi brationen von dem Drehantrieb 32 und dem Injektionsrohr 30 ferngehalten werden. Ferner sind an dem Injektions rohr 30 Drehköpfe 34, 35 vorgesehen. Der Drehkopf 34 ist über ein Rückschlagventil 36 mit einer Hochdruckquelle 37 für Wasser verbunden und der Drehkopf 35 ist über ein Rückschlagventil 38 mit einer Hochdruckquelle 37 für eine härtbare Suspension 39 verbunden.The injection tube 30 extends in the outer tube 18 and is provided with side injection nozzles 31 at the front end. At the rear end of the injection tube 30 is a rotary drive 32 which is designed as a hydraulic motor. This rotary drive 32 is fastened to the vibration bar 26 via a damping element 33 . The damping element 33 causes the Vi brations from the rotary drive 32 and the injection tube 30 are kept away. Furthermore, 30 rotary heads 34 , 35 are provided on the injection tube. The rotary head 34 is connected via a check valve 36 to a high pressure source 37 for water and the rotary head 35 is connected via a check valve 38 to a high pressure source 37 for a hardenable suspension 39 .

Das Außenrohr 18 und das Injektionsrohr 30 sind hier als durchgehende einteilige Rohre dargestellt. Das In jektionsrohr kann aber auch aus miteinander ver schraubten Rohrabschnitten bestehen.The outer tube 18 and the injection tube 30 are shown here as continuous one-piece tubes. In the injection tube can also consist of screwed pipe sections ver.

In der Nähe des rückwärtigen Endes des Außenrohrs 18 ist ein Rückspülkopf 40 angebracht, der über einen Ab sperrhahn 41 mit einem Auffangbehälter 42 verbunden ist. Der Boden 43 des Auffangbehälters 42 ist als Sieb boden ausgebildet, so daß in dem Rückspülgut 44 enthal tenes Wasser durch einen Ablauf 45 ablaufen kann. Der Auffangbehälter 42 steht auf einer Waage 46, mit der die Masse des entwässerten Rückspülgutes 44 gemessen werden kann.In the vicinity of the rear end of the outer tube 18 , a backwashing head 40 is attached, which is connected via a shut-off valve 41 to a collecting container 42 . The bottom 43 of the collecting container 42 is formed as a sieve bottom so that water contained in the backwash 44 can run through a drain 45 . The collecting container 42 stands on a scale 46 with which the mass of the dewatered backwash 44 can be measured.

Fig. 4A zeigt den Fall, daß während des Niederbringens von Außenrohr 18 und Injektionsrohr 30 im Boden ein Hindernis 47, z. B. in Form einer Bodenverdichtung, auf tritt, das durch reinen Vibrationsbetrieb nur schwer überwunden werden kann. In diesem Fall wird die Druck quelle 37 eingeschaltet, die dann mit relativ niedrigem Druck Wasser in das Injektionsrohr 30 drückt. Das Was ser tritt an den Injektionsdüsen 31 aus und füllt den Ringraum zwischen Injektionsrohr 30 und Außenrohr 18. Der Absperrhahn 41 befindet sich in Schließstellung. Durch Öffnungen 20a in der Spitze 20 tritt das Wasser unter Druck aus, um das Hindernis 47 fortzuspülen. Das Wasser läuft am Außenrohr 18 entlang zur Erdoberfläche. Mit einem derartigen Druckspülvorgang wird das Hinder nis 47 bei gleichzeitiger Vibration überwunden. Fig. 4A shows the case that during the bringing down of the outer tube 18 and the injection tube 30 in the ground an obstacle 47 , for. B. occurs in the form of soil compaction, which can only be overcome with difficulty by pure vibration operation. In this case, the pressure source 37 is turned on, which then presses water into the injection tube 30 at a relatively low pressure. What water emerges from the injection nozzles 31 and fills the annular space between the injection tube 30 and the outer tube 18th The shut-off valve 41 is in the closed position. Through openings 20 a in the tip 20 , the water emerges under pressure to wash away the obstacle 47 . The water runs along the outer tube 18 to the surface of the earth. With such a pressure flushing process the obstacle 47 is overcome with simultaneous vibration.

Wenn die Spitze 20 die in Fig. 4B dargestellte Position unterhalb der Tiefe der zu erzeugenden Dichtscheibe erreicht hat, wird durch Zurückziehen der gesamten Vor richtung das Außenrohr 18 von der Spitze 20 abgezogen. Die Spitze 20 hat einen Ringkragen 20b, der ein Zurück ziehen der Spitze im Boden verhindert. Die Spitze 20 ist an dem Außenrohr 18 nur durch loses Anheften befe stigt. Nach dem Ablösen vom Außenrohr verbleibt sie als verlorene Spitze im Boden.When the tip 20 has reached the position shown in FIG. 4B below the depth of the sealing washer to be produced, the outer tube 18 is withdrawn from the tip 20 by withdrawing the entire device. The tip 20 has an annular collar 20 b, which prevents the tip from being pulled back in the bottom. The tip 20 is BEFE Stigt on the outer tube 18 only by loose attachment. After detaching from the outer tube, it remains in the ground as a lost tip.

Das vordere Ende des Injektionsrohres 30, das sich zu vor im Innern der Spitze 20 befand, wird durch das Ab lösen der Spitze freigelegt, so daß die Injektionsdüsen 31 nun nicht mehr abgedeckt sind. Zunächst wird durch Einschalten der Druckquelle 37 Wasser mit hohem Druck von 300 bis 600 bar in das Injektionsrohr geleitet. Dadurch werden aus den Injektionsdüsen 31 austretende Schneidstrahlen erzeugt, die einen Bodenhohlraum 48 freispülen. Das Wasser wird zusammen mit dem Bodenmate rial durch den Ringraum 49 zwischen den Rohren hochge spült und gelangt über den Rückspülkopf 40 und den nun offenen Absperrhahn 41 in den Auffangbehälter 42. Mit Hilfe der Waage 46 kann die Größe des Bodenhohlraums 48 bestimmt werden. Während der Injektion der Wasserstrah len wird das Injektionsrohr 30 von dem Drehantrieb 32 gedreht. Das Außenrohr 18 bleibt dagegen ungedreht. Bei den vorliegenden Ausführungsbeispiel kann es drehfest mit der Vibrationsvorrichtung 19 verbunden sein.The front end of the injection tube 30 , which was located in front of the inside of the tip 20 , is exposed by loosening the tip, so that the injection nozzles 31 are no longer covered. First, by switching on the pressure source 37, water at a high pressure of 300 to 600 bar is fed into the injection pipe. In this way, cutting jets emerging from the injection nozzles 31 are generated, which flush out a floor cavity 48 . The water is flushed together with the soil material through the annular space 49 between the tubes and passes through the backwashing head 40 and the now open shut-off valve 41 into the collecting container 42 . With the help of the scale 46 , the size of the floor cavity 48 can be determined. During the injection of the water jets, the injection tube 30 is rotated by the rotary drive 32 . The outer tube 18 , however, remains untwisted. In the present exemplary embodiment, it can be connected to the vibration device 19 in a rotationally fixed manner.

Nach dem Freispülen des Bodenhohlraums 48 wird die Druckquelle 39 eingeschaltet und dadurch wird eine härtbare Suspension, z. B. Betonit, in das Injektions rohr 30 geleitet, um gemäß Fig. 4C eine Dichtscheibe 50 im Boden zu erzeugen. Die Suspension wird ebenfalls mit Hochdruck zugeführt und bewirkt zugleich ein Schneiden des Bodens. Dadurch vermischt sich das Bodenmaterial mit der Suspension und es entsteht eine Mörtelschicht, die anschließend erhärtet. Während des Injektionsvor ganges der Suspension kann das gesamte Gestänge langsam hochgezogen werden, so daß die Dichtscheibe 50 eine ge wünschte Höhe erhält. Der Absperrhahn 41 ist hierbei geöffnet, so daß überschüssiges Bodenmaterial nach oben rückgespült wird.After flushing the floor cavity 48 , the pressure source 39 is switched on and a curable suspension, e.g. B. concrete, passed into the injection pipe 30 to produce a sealing washer 50 in the floor as shown in FIG. 4C. The suspension is also fed at high pressure and at the same time cuts the soil. This mixes the soil material with the suspension and creates a layer of mortar, which then hardens. During the Injektionsvor course of the suspension, the entire linkage can be slowly raised so that the sealing washer 50 receives a desired height. The shut-off valve 41 is open so that excess soil material is flushed back upwards.

Gemäß Fig. 2 können von derselben Vibrationsvorrichtung 19 mehrere Rohrkombinationen gleichzeitig vorgetrieben werden. Neben der beschriebenen Rohrkombination ist in Fig. 2 noch eine unter dem Vibrationsbalken 26 befes tigte weitere Rohrkombination 51 dargestellt.According to FIG. 2, a plurality of tube combinations may be driven simultaneously by the same vibration device 19. In addition to the tube combination described, another tube combination 51 fastened under the vibration bar 26 is shown in FIG. 2.

In den Fig. 5-8 ist eine modifizierte Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt, die zusätzlich einen Dreh schlagantrieb 52 aufweist. Dieser besteht aus einer hydraulischen Schlagvorrichtung 53, welche Schläge auf ein Einsteckende 54 ausübt, das mit dem rückwärtigen Ende des Injektionsrohrs 30 verbunden ist, und einem hydraulischen Drehmotor 55, welcher das Einsteckende 54 dreht. Der Drehschlagantrieb ist mit einer hydrauli schen Verstelleinrichtung 56 verbunden, die ihn entlang vertikaler Führungsschienen 57 einstellen kann. Der Drehschlagantrieb 52 ist an dem Vibrationsbalken 26 höhenverstellbar angebracht. Die Verstelleinrichtung 56, mit der der Drehschlagantrieb 52 an der Vibrations vorrichtung 19 befestigt ist, kann an einen Gasspeicher angeschlossen sein, der der hydraulischen Verstellein richtung eine Dämpfungseigenschaft verleiht und damit den Drehschlagantrieb 52 von der Vibration entkoppelt.In FIGS. 5-8, a modified embodiment of the apparatus is shown which in addition percussion drive a pivot 52 has. This consists of a hydraulic impact device 53 , which strikes an insertion end 54 , which is connected to the rear end of the injection pipe 30 , and a hydraulic rotary motor 55 , which rotates the insertion end 54 . The rotary impact drive is connected to a hydraulic adjusting device 56 , which can adjust it along vertical guide rails 57 . The rotary impact drive 52 is attached to the vibrating bar 26 in a height-adjustable manner. The adjusting device 56 , with which the rotary impact drive 52 is fastened to the vibration device 19 , can be connected to a gas accumulator which gives the hydraulic adjustment means a damping property and thus decouples the rotary impact drive 52 from the vibration.

Gemäß Fig. 6 ragt das Außenrohr 18 in den rohrförmigen Adapter 27 hinein, der von dem Vibrationsbalken 26 nach unten absteht. Das rückwärtige Ende des Außenrohres 18 stößt beim Vibrationsbetrieb, bei dem der Drehschlag antrieb 52 angehoben ist, gegen die Unterseite des Vi brationsbalkens 26, die eine Vibrationsübertragungsflä che 29 darstellt. Dadurch werden die vertikalen Vibra tionen ausschließlich auf das Außenrohr 18 übertragen, von dem Injektionsrohr 30 jedoch ferngehalten.Referring to FIG. 6, the outer tube 18 protrudes into the tubular adapter 27 which protrudes from the vibration bar 26 downward. The rear end of the outer tube 18 abuts during vibration operation, in which the rotary impact drive 52 is raised, against the underside of the vibrating beam 26 , which represents a vibration transmission surface 29 . As a result, the vertical vibrations are transmitted exclusively to the outer tube 18 , but kept away from the injection tube 30 .

An dem Einsteckende 54 oder am Injektionsrohr 30 befin det sich eine Keilverzahnung 58, die mit einer entspre chenden Gegenverzahnung des Außenrohres 18 in Eingriff ist und eine drehfeste Verbindung zwischen Injektions rohr 30 und Außenrohr 18 herstellt. Das untere Ende dieser Keilverzahnung 58 bildet eine Schlagübertra gungsfläche 59, die bei abgesenktem Drehschlagantrieb gegen eine Schlagübertragungsfläche 60 des Außenrohrs 18 anliegt, wodurch die Schläge der Schlagvorrichtung 53 auf das Außenrohr übertragen werden.At the insertion end 54 or on the injection tube 30 there is a spline 58 which engages with a corresponding counter toothing of the outer tube 18 and which provides a rotationally fixed connection between the injection tube 30 and the outer tube 18 . The lower end of this spline 58 forms an impact transmission surface 59 which bears against the impact transmission surface 60 of the outer tube 18 when the rotary impact drive is lowered, whereby the impacts of the impact device 53 are transmitted to the outer tube.

Das Außenrohr 18 ist auch hier relativ zu dem Adapter 27 in Grenzen axial verschiebbar, was durch die in axi alen Nuten sitzenden Haltebolzen 61 erreicht wird. Wenn der Drehschlagantrieb 52 in seine untere Stellung ge fahren wird, liegen die Schlagübertragungsflächen 59, 60 aneinander an, während an der Vibrationsübertragungs fläche 29 kein Kontakt vorhanden ist. Außenrohr 18 und Injektionsrohr 30 können daher gemeinsam gedreht und geschlagen werden. Die Vorrichtung in den Fig. 5 und 6 wird generell so betrieben, daß normalerweise die Vi brationsvorrichtung 19 eingeschaltet und der Dreh schlagantrieb 52 abgeschaltet und im abgehobenen Zu stand festgehalten ist. Wenn das Vortriebswerkzeug ge gen Gestein stößt, kann mit dem Vibrationsantrieb kein wesentlicher Vortrieb mehr erreicht werden. Daher wird der Vibrationsantrieb abgeschaltet und der Drehschlag antrieb 52 wird in seine untere Endstellung gefahren, in der die Schlagübertragungsflächen 59, 60 sich berüh ren. Nun kann mit dem Drehschlagantrieb 52 weitergear beitet werden, wobei Schläge auf das Außenrohr 18 über tragen werden. Das Vortriebswerkzeug besteht hierbei nicht lediglich aus einer Spitze, sondern aus einer Bohrkrone 62 mit Schneidelementen. Die Bohrkrone 62 ist als verlorene Bohrkrone ausgebildet, d. h. sie kann nach Erreichen der Bohrtiefe durch Zurückziehen des Außen rohres gelöst werden und im Boden verbleiben.The outer tube 18 is also axially displaceable relative to the adapter 27 within limits, which is achieved by the retaining bolts 61 seated in axial grooves. When the rotary impact drive 52 will move to its lower position, the impact transmission surfaces 59 , 60 abut against one another, while there is no contact on the vibration transmission surface 29 . Outer tube 18 and injection tube 30 can therefore be rotated and beaten together. The apparatus shown in Figs. 5 and 6 is generally operated so that, normally, the brationsvorrichtung Vi turned 19 and the rotary percussion drive 52 switched off and is held in the off-hook to stand. If the tunneling tool hits rock, no significant tunneling can be achieved with the vibration drive. Therefore, the vibration drive is switched off and the rotary percussion drive 52 is moved into its lower end position, in which the impact-transmitting surfaces 59, 60 Ren berüh Now may. Be beitet weitergear with the rotary percussion drive 52, beats are played on the outer tube 18 via. The tunneling tool here does not only consist of a tip, but of a drill bit 62 with cutting elements. The drill bit 62 is designed as a lost drill bit, ie it can be loosened by pulling back the outer tube after reaching the drilling depth and remain in the ground.

In den Fig. 7-9 ist das vordere Ende der beiden Rohre dargestellt, die am rückwärtigen Ende mit einem Dreh schlagantrieb verbunden sind. Am vorderen Ende des Au ßenrohres 18 ist hierbei eine Ringbohrkrone 63 mit Hartmetall-Schneidelementen angeordnet, während das Injektionsrohr 30 mit einer schneidenden Bohrspitze 64 versehen ist. Da von dem Drehschlagantrieb 52 beide Rohre geschlagen und gedreht werden, üben die Ringbohr krone 63 und die Bohrspitze 64 Drehungen und Schläge auf im Boden befindliches Gestein aus, das dadurch zer trümmert werden kann.In FIGS. 7-9, the front end of the two tubes is shown, which are connected percussion drive at the rear end with a pivot. At the front end of the outer tube 18 , an annular drill bit 63 with hard metal cutting elements is arranged, while the injection tube 30 is provided with a cutting drill bit 64 . Since from the rotary impact drive 52 both pipes are struck and rotated, the ring drill bit 63 and the drill tip 64 carry out rotations and impacts on rock located in the ground, which can thereby be destroyed.

Nach Erreichen der endgültigen Vortriebstiefe wird das Injektionsrohr 30 ein Stück weit aus dem Außenrohr 18 herausgefahren, so daß die Injektionsdüsen 31 freikom men. Danach kann die Vermörtelung des Bodens durch In jektion erfolgen, ggf. nachdem zunächst mit Schneid strahlen eine Freispülung erfolgt ist.After reaching the final depth of advance, the injection tube 30 is moved out a little from the outer tube 18 , so that the injection nozzles 31 men come free. Then the grouting of the floor can be done by injection, if necessary after a flushing has first been carried out with blasting.

Fig. 10 zeigt eine abgewandelte Form der Vibrationsvor richtung 19. Das Injektionsrohr 30 geht dabei durch das Gehäuse 21 hindurch bis in das Joch 25 hinein, an dem der Drehantrieb 32 befestigt ist. An dem Drehantrieb 32 ist das Injektionsrohr 30 mit einem Gestängespannkopf 65 befestigt. Auf diese Weise ist das Injektionsrohr 30 von dem Vibrationsantrieb 19 vollständig entkoppelt. Fig. 10 shows a modified form of the Vibrationsvor direction 19. The injection tube 30 goes through the housing 21 into the yoke 25 , to which the rotary drive 32 is attached. The injection tube 30 is fastened to the rotary drive 32 with a rod clamping head 65 . In this way, the injection pipe 30 is completely decoupled from the vibration drive 19 .

Das erfindungsgemäße Verfahren kann im Einphasenbetrieb durchgeführt werden, wobei ausschließlich mit härtbarer Suspension gearbeitet wird, die auch gleichzeitig das Freischneiden des Bodens unter Hochdruck ausführt. Bei Zweiphasenbetrieb wird vor dem Zuführen der härtbaren Suspension ein Freischneiden mit Wasser durchgeführt, um einen Bodenhohlraum zu erzeugen, und dieser wird anschließend mit der härtbaren Suspension ausgefüllt. Das Injektionsrohr 30 kann auch als mehrkanaliges Rohr ausgeführt sein, wobei die einzelnen Rohrkanäle für unterschiedliche Phasen bestimmt sind.The method according to the invention can be carried out in single-phase operation, working exclusively with curable suspension, which at the same time carries out the cutting of the soil under high pressure. In two-phase operation, a free cut with water is carried out before the curable suspension is supplied, in order to create a floor cavity, and this is then filled with the curable suspension. The injection tube 30 can also be designed as a multi-channel tube, the individual tube channels being intended for different phases.

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung einer Dichtsohle (13) im Boden, mit einer Vibrationsvorrichtung (19), einem mit der Vibrationsvorrichtung (19) gekoppel ten Außenrohr (18), das am vorderen Ende ein Vor triebswerkzeug (20) trägt, und einem im Außenrohr (18) verlaufenden, drehend angetriebenen Injek tionsrohr (30), das am rückwärtigen Ende an eine eine härtbare Suspension liefernde Druckquelle (39) anschließbar ist und am vorderen Ende seitli che Injektionsdüsen (31) aufweist.1. A device for producing a sealing slab (13) in the ground, with a vibrating device (19), a gekoppel with the vibration means (19) th outer tube (18) which carries the front end of a pre powered tool (20), and in the outer tube ( 18 ) extending, rotatably driven injection pipe ( 30 ) which can be connected at the rear end to a curable suspension supplying pressure source ( 39 ) and has lateral injection nozzles ( 31 ) at the front end.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Injektionsrohr (30) von der Injek tionsvorrichtung (19) entkoppelt ist, so daß die Vibrationen nicht wesentlich auf das Injektions rohr (30) übertragen werden.2. Device according to claim 1, characterized in that the injection tube ( 30 ) from the injection device ( 19 ) is decoupled, so that the vibrations are not substantially transmitted to the injection tube ( 30 ).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Vibrationsvorrichtung (19) einen Vibrationsbalken (26) mit einem gegen das Außenrohr (18) drückenden Adapter (27) aufweist, wobei das Außenrohr (18) mit Längsspiel relativ zum Adapter (27) bewegbar ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the vibration device ( 19 ) has a vibration bar ( 26 ) with an against the outer tube ( 18 ) pressing adapter ( 27 ), the outer tube ( 18 ) with longitudinal play relative to the adapter ( 27 ) is movable.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vortriebswerkzeug (20) eine Spitze mit Austrittsöffnungen (20a) ist.4. Device according to one of claims 1-3, characterized in that the driving tool ( 20 ) is a tip with outlet openings ( 20 a).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vortriebswerkzeug (20) eine verlorene Spitze ist, die durch Zurückziehen des Außenrohres (18) von diesem lösbar ist.5. Device according to one of claims 1-4, characterized in that the driving tool ( 20 ) is a lost tip, which can be detached from it by retracting the outer tube ( 18 ).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (18) am rückwär tigen Ende mit einem Rückspülkopf (40) versehen ist, der rückgespültes Material in einen Auffang behälter (42) leitet.6. Device according to one of claims 1-5, characterized in that the outer tube ( 18 ) at the rear end is provided with a backwashing head ( 40 ) which guides backwashed material into a collecting container ( 42 ).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß der Auffangbehälter (42) ein Entwässe rungsbehälter ist, der auf einer Waage (46) ange ordnet ist.7. The device according to claim 6, characterized in that the collecting container ( 42 ) is a drainage container, which is arranged on a scale ( 46 ).

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß der Rückspülkopf (40) mit einem Absperr hahn (41) absperrbar ist.8. The device according to claim 6, characterized in that the backwashing head ( 40 ) with a shut-off valve ( 41 ) can be shut off.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der Vibrations vorrichtung (19) ein Drehschlagantrieb (52) vor gesehen ist, der mit dem Außenrohr (18) drehend und schlagend gekoppelt ist.9. Device according to one of claims 1-8, characterized in that in addition to the vibration device ( 19 ), a rotary impact drive ( 52 ) is seen before, which is coupled to the outer tube ( 18 ) rotating and striking.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß der Drehschlagantrieb (52) in Längs richtung bewegbar und mit dem Injektionsrohr (30) verbunden ist, und daß das Injektionsrohr (30) eine Schlagübertragungsfläche (59) aufweist, die durch Verschieben des Drehschlagantriebs (52) ge gen eine Schlagübertragungsfläche (60) des Außen rohres (18) anlegbar ist. 10. The device according to claim 9, characterized in that the rotary impact drive ( 52 ) is movable in the longitudinal direction and connected to the injection tube ( 30 ), and that the injection tube ( 30 ) has an impact transmission surface ( 59 ) by moving the rotary impact drive ( 52 ) against an impact transmission surface ( 60 ) of the outer tube ( 18 ) can be applied.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (18) rotatorisch mit dem Injektionsrohr (30) gekoppelt ist.11. Device according to one of claims 1-10, characterized in that the outer tube ( 18 ) is rotationally coupled to the injection tube ( 30 ).

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge kennzeichnet, daß das Vortriebswerkzeug eine beim Drehen schneidende Bohrkrone ist.12. The apparatus of claim 10 or 11, characterized ge indicates that the jacking tool one at Turning cutting bit is.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Bohrkrone als Ringbohrkrone (63) ausgebildet ist.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the drill bit is designed as an annular drill bit ( 63 ).

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, daß das Injektionsrohr (30) mit einer beim Drehen schneidenden Bohrspitze (64) versehen ist, wobei zwischen der Bohrspitze (64) und der Ring bohrkrone (63) ein Ringspalt vorhanden ist.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the injection tube ( 30 ) is provided with a cutting bit when rotating ( 64 ), wherein an annular gap is present between the drill bit ( 64 ) and the ring bit ( 63 ).

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß das Injektionsrohr (30) im Außenrohr (18) so weit vorschiebbar ist, daß die Bohrspitze (64) die Ringbohrkrone (63) überragt.15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the injection tube ( 30 ) in the outer tube ( 18 ) can be pushed so far that the drill tip ( 64 ) projects beyond the ring drill bit ( 63 ).

16. Verfahren zur Herstellung einer Dichtsohle (13) im Boden, mit den Schritten:

- Einbringen eines mit einem Vortriebswerkzeug (20) versehenen Außenrohres (18) zusammen mit einem darin verlaufenden Injektionsrohr (30) durch Vibration in den Boden
- Entfernen des Vortriebswerkzeugs (20) durch Zurückziehen des Außenrohres (18) und dadurch Freilegen des mit Injektionsdüsen (20a) verse henen vorderen Endes des Injektionsrohres (30)
- Zufügen von härtbarer Suspension in das Injek tionsrohr (30) zum Bilden einer sich verfesti genden Mörtelschicht im Boden durch Injektion, und dabei Rückspülen eines Teiles der Suspen sion zusammen mit Bodenmaterial durch das Au ßenrohr (18).

16. A method for producing a sealing sole ( 13 ) in the ground, comprising the steps:

- Introduction of an outer pipe ( 18 ) provided with a driving tool ( 20 ) together with an injection pipe ( 30 ) running therein by vibration into the ground
- Removal of the jacking tool ( 20 ) by pulling back the outer tube ( 18 ) and thereby exposing the front end of the injection tube ( 30 ) provided with injection nozzles ( 20 a)
- Adding curable suspension in the injection pipe ( 30 ) to form a solidifying layer of mortar in the soil by injection, and thereby backwashing a part of the suspension together with soil material through the outer tube ( 18 ).