DE2233732A1

DE2233732A1 - Verfahren zum verfestigen loser erde und nach dem verfahren hergestellte befestigungspfaehle

Info

Publication number: DE2233732A1
Application number: DE2233732A
Authority: DE
Inventors: Rosanna Taranto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-12-14
Filing date: 1972-07-08
Publication date: 1973-06-20
Also published as: US3852966A; FR2165523A5; ATA999572A; ES409572A1; GB1414673A; AT356591B; IT942335B; BE791062A

Description

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Köln 106931, Essen 20362

Bankkonten: Abs.: Patentanwalt Dipl.-Ing. SCHUBERT, 59 Siegen, Eiserner Straße 227 Deutsche Bank AG., Postfach 462 Filialen Siegen u. Oberhausen (RhId.)

72 025 Pü/g . .

I-S. JUU 1972

Fräulein Rosanna Taranto, Neapel, Gorso Emanuele 167/c

Italien

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der italienischen Patentanmeldung Nr. 40450 A/71 vom 14. Dezember 1971 beansprucht

Verfahren zum Verfestigen loser Erde und nach ' dem Verfahren hergestellte Befestigungspfähle

Es sind Verfahren bekannt zum Verfestigen des Untergrundes mittels Druckeinspritzung geeigneter Mischungen (beispielsweise Zement, chemische Mischungen oder dergleichen.)

Außerdem ist bekannt, daß derartige Verfahren auf dem intergranularen Eindringen der Mischungen in die Erdmasse oder den Erdkörper beruhen; doch würde ein derartiges Eindringen unmöglich und das Arbeitsverfahren unwirksam sein, wenn die Erdkörner sehr klein sind und es sich um tonhaltige, schlammige bzw. lehmige o. dgl. Böden handelt. Bei anderen Verhältnissen können Böden, die eine sehr geringe Durchlässigkeit aufweisen, nicht mittels der gewöhnlichen Druckeinspritzungen verfestigt werden, d.h. Druckeinspritzungen, die auf demintergranularen Eindringen von Bindegemisch basieren. Es besteht jedoch häufig

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die Notwendigkeit, gerade schlammige lehmige Böden zu verfestigen, die meistens undurchdringlich sind, manchmal stark mit Wasser vollgesogen sind und eine sehr niedrige Festigkeit vom geotechnischen Standpunkt aus aufweisen.

Bei derartigen Böden, bei denen eine Injektion zur Verfestigung nicht durchführbar ist, werden andere technische Arbeitsverfahren (beispielsweise Pfählungen, Sandentwässe .·- rungen, Vibroflotation usw. ) zur Hilfe genommen.

Es gibt jedoch Fälle, in denen auch die obigen Verfahren nicht ratsam sind, da sie nur schwierig ausgeführt werden können.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Stampfen und Verfestigen vorstehend beschriebener Böden, wobei dieses Verfahren vorzugsweise durch eine statische Arbeitsweise bzw. einen statischen Arbeitsgang ausgeführt wird und deshalb frei von Erschütterungen, Schwingungen oder anderen heftigen Störungen für den Boden ist. Es ist selbstverständlich, daß auch ein dynamisches Arbeitsverfahren angewendet werden kann, wo dieses ratsam ist.

D_as erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß Stampfrohre bzw. Hohlpfähle in den Boden eingebracht werden unter Erzeugung von Erweiterungen in demselben, wobei die Erweiterungen durch Druckeinspritzung von Bindematerialien in den Untergrund durch Rohre erzeugt werden, die wechselweise aus blinden bzw. geschlossenen Wandabschnitten und Wandabschnitten mit Öffnung gebildet werden, wobei durch die letzteren die Bindemischungen seitlich den Boden zusammenpressen und darin Verfestigungs-Erweiterungen bilden, die vertikal entlang der Achse des Fünrungsrchres im Abstand voneinander angeordnet sind.

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Die Erfindung wird nunmehr anhand der sie "beispielsweise wiedergebenden. Zeichnung ausführlicher erläutert, und zwar zeigt

I"ig_e 1 einen, vertikalen Schnitt durch den Boden nach Ausführung des erfinduhgs gemäß en Verfahrens,

Pig. 2 einen vertikalen Schnitt in vergrößertem Maßstab relativ zu Pig· 1, des? einen Teil des Arbeitsrohres zeigt, das aus Rohrabsehnitten mit blinden bzw. geschlossenen Wänden und Abschnitten mit Öffnungen aufweisenden oder andersartigen durchlässigen Rohrwänden zusammengesetzt ist,

Pig. 5 einen Querschnitt nach der Linie A-A der Pig. 2, während ,

Pig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie B-B der Pig. 2 veranschaulicht.

Zunächst wird ein Bohrloch 1o gebohrt mit einer für die vorgesehene Bodenverfestigung erforderliche^Tiefe. Anschließend wird ein sogenanntes Arbeitsrohr in dieses Loch 1o eingebracht, wobei das Arbeitsrohr blinde Rohrabschnitte 11 und Abschnitte mit weiten Öffnungen aufweist, wobei die letzteren Rohrabsehnitte außen mit einer Schutzhülle 13 aus Jutestoff und/oder Kunststoff material oder Gummi in einer oder mehreren Schichten versehen ist. .

Der Zwischenraum 10' zwischen dem Loch und den Rohrabsehnitten 11 und 12 kann mit mehr oder weniger Widerstands- · fähigen Bindemischungen gefüllt werden. Diese Püllung kann getrennt erfolgen oder durch Einführung der unter niedrigem Druck stehenden Mischungen durch das genannte Arbeitsrohr.

Die flüssigen Mischungen bilden, während sie statisch dem Arbeitsrohr zugeliefert werden, z.B. durch eine Druckpumpe, an den genannten, mit Öffnungsiversehenen Rohrabsehnitten 12 Druckerweiterungen 14» die mehr oder weniger ausgedehnt sind, _fwas von der Druckhöhe abhängig ist. Anstatt den Boden durch enge Kanäle bei gewöhnlichen Injektionen zu pressen, werden die

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Mischungen verteilt in ausgedehnten Räumen wirksam, wie sie den ■ mit Öffnungen versehenen Rohrabschnitten 12 entsprechen.

Zum Abschluss eines ersten Feststampfvorganges mit der Ausbildung von Druckerweiterungen 13 mit noch reduzierter Größe und einer anschließenden geeigneten Verfestigung der eingebrachten Mischungen wird das Arbeitsrohr 11,12 gewaschen oder durchgespült (oder «s wird der Bereich wieder aufgebohrt, wo die verfestigte Mischung zu hart geworden sein sollte ), und somit wird das Rohr für einen weiteren Arbeitsgang vorbereitet usw., wobei der Arbeitsgang unbegrenzt wiederholt werden kann, und es kann . der Druck deutlich erhöht werden, wodurch ausgedehntere Erweiterungen 14 erzeugt werden können. Durch solche Operationen und in dem Fall, wo der Boden eine gewisse Durchlässigkeit aufweisen sollte, würde außerdem durch eine intergranulare Durchdringung der Mischungen zusätzlich zur Bildung von Stampferwelterungen bei€f&agen, wobei die Wirkung des Eindringens der Mischung in Verbindung mit der Bodenverfestigung offensichtlich ist; umgekehrt werden bei einem undurchlässigen Boden lediglich Feststampf-Erweiterungen erzeugt. Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, daß bei schlammig-lehmigem oder vollkommen lehmigem Boden, der im wesentlichen für herkömmliche Injektionen unzulänglich ist, der Feststampfeffekt unter Verlust der Porosität aufgrund der Wasserverdrängung erzielt wird, wobei das Wasser gezwungen wird, aus der Arbeitszone abzulaufen.

Dieser Effekt tritt um so mehr auf, je höher- das durch die "Erweiterungen" 14 zusammengepresste Bodenvolumen ist. Zur gleichen Zeit kann infolge des Aufbaus der genannten "Erweiterungen" 14 eine Bodenkammer oder eine ganz wesentliche Bodenerhöhung unter einem entsprechenden Druck ausgebildet werden.

So kann zum Beispiel ein auf weichem Untergrund gegründeter Damm in den Ausmaßen des Bauwerkes stabilisiert werden, ohne daß Fundamente notwendig sind, wie dies im Falle von Sand-

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Drainagen, Vibroflotation usw. erforderlich ist.

Zu den Vorteilen des Verfahrens sollte noch auf die Möglichkeit einer unbegrenzten Wiederholung des Arbeitsprozesses hingewiesen werden.

Die vorstehend "beschriebene Vorrichtung eignet sich auch zur. Erstellung von G-ründungspfählen., wobei das Rohr als Verstärkung wirkt und der Guß, wie er durch Zementkonglomerat bewirkt wird, weist Erweiterungen, an der Basis des Gründungspfahles sowie auf die Länge des Pfahles verteilte Erweiterungen auf, die fest gegen den Boden gestampft sind.·

Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der im beiliegenden Patentanspruch 1 umrissenen Ausführungsform und bezieht sich vor allem auch auf sämtliche Erfindungsmerianale, die im einzelnen —· oder in Kombination ~- in der gesamten Beschreibung und Zeichnung offenbart sind.

Pat entansprüo he

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Claims

6 ~

72 025 pq/g. . t.1.JUl11972

Patentansprüche

Verfahren zur Verfestigung loser Erde, dadurch gekennzeichnet, daß Stampf-Erweiterungen in dem Boden durch Druckinjektion von Mischungen aus Bindematerialien durch Rohre ausgebildet werden, die wechselweise "blinde tzw, geschlossene Wandabschnitte und mit Öffnung^aversehene Wandabsbhnitte aufweisen, durch welche die genannten Bindemischungen den Boden seitlich zusammenpressen und darin Verfestigungs— Erweiterungen bilden, die im Abstand voneinander entlang der Achse des Führungsrohrers angeordnet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die mit Wandöffnungen versehenen Rohrabschnitte vor dem Einführen der Bindemischung unter Druck außen mit einer Außenhaut versehen werden, die aus Kunststoff, Stoff oder einer Mehrzahl von verschiedenen Materialschichten besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülle aus Jutestoff besteht.
4. Verfahren nach einem oder Mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung statisch in das Rohr eingeführt und von dort in den Boden geleitet wird, beispielsweise mittels einer Druckpumpe.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung dynamisch mit Druck beaufschlagt wird, beispielsweise mittels eines Arbeitszylinders o.dgl.j der in das Arbeitsrohr eingeführt wird.

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„ γ. -
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an den Feststampf-Arbeitsgang mit der Ausbildung von Druckerweiterungen und einer anschließenden teilweiserVerfestigung der injizierten Mischung das Arbeitsrohr gewaschen oder durchspült und wieder aufgebohrt wird an seinen durchlässigen ¥andabsehnitten und somit für eine erneute Injektionsoperation zu dem Ziel der Vergrößerung der bereits vorher gebildeten Erweiterungen vorbereitet wird.

7· Haeh dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 6 hergestellter Gründungspfahl» dadurch gekennzeichnet, daß die zu seiner Herstellung verwendete Bind emi se hung aus Zement-Konglomerat hergestellt ist, das sich am Ende im Boden und in dem Rohr verfestigt, wobei es mit dem Rohr, das blinde bzw. geschlossene Wandabschnitte und mit Öffnungen versehene Abschnitte aufweist, eine verstärkte Betonkonstruktion bildet.

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