DE2935126C2

DE2935126C2 - Injektions- und Bohrstange

Info

Publication number: DE2935126C2
Application number: DE2935126A
Authority: DE
Inventors: Seizo Murayama Tokio/Tokyo Kubota; Mineo Adachi Tokio/Tokyo Murata; Taihei Musachino Tokio/Tokyo Ogawa; Shigeru Yamato Tokio/Tokyo Sekita
Original assignee: Sato Kogyo Co Ltd
Current assignee: Sato Kogyo Co Ltd
Priority date: 1978-08-30
Filing date: 1979-08-30
Publication date: 1984-11-15
Also published as: JPS6215684B2; JPS5532849A; US4302132A; DE2935126A1

Description

(10) aus einem äußeren Rohr (12) besteht, in dem mit io worden, das ausschließlich dazu geeignet ist, eine einzi-Abstand nebeneinander innere Rohre (18,20,22) für ge Mörtelschlammsubstanz von außen aufzunehmen, zu die einzubringenden Flüssigkeiten angeordnet sind transportieren und schließlich zu injizieren. Damit ist und in dem unmittelbar hinter der Bohrspitze (46) der Nachteil gegeben, daß entweder ein Mörtelschlamm eine Mischkammer (38) angeordnet ist, in die die verwendet werden muß, der ungünstige Aushärtungsinneren Rohre (18,20,22) münden und die mit Injek- 15 zeiten aufweist, oder — falls ein Mörtelschlamm-Komtionsdüsen (42) versehen ist, und daß dip Stange (10) ponentengemisch zugeführt wird — dieses aufgrund an mit einem Packer in Form einer durch den Druck sich günstiger, kurzer Aushärtungszeiten zu einer Vereiner Flüssigkeit aufblähbaren elastischen Man- stopfung innerhalb tier Vorrichtung führen kann, schette (50) versehen ist, wobei das äußere Rohr (12) Eine Injektionsvorrichtung mit mehreren Kanälen,

als Zuleitung für die Flüssigkeit zum Aufblähen der 20 durch die miteinander reagierende Flüssigkeiten geManschette (50) ausgebildet ist und dafür im Bereich trennt injiziert werden können, ist der US-PS 29 60 831 der Manschette mit Durchgangslöchern (54) verse- als bekannt zu entnehmen. Bei dieser bekannten Vorhen ist. richtung wird eine Stopfbuchsenpackung mechanisch

2. Injektions- und Bohrstange nach Anspruch 1, aufgeb'äht Die Injektionsröhre stellt bei dieser bekanndadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (50) an 25 ten Vorrichtung eine koaxiale Doppelröhre dar, die den ihren sich gegenüberliegenden Enden mit einer Aus- Nachteil mit sich bringt, daß die beiden Röhren zwangsnehmung der Stange (10) verbunden ist und daß die läufig unterschiedlich große Wandungsoberflächen ha-Durchgangslöcher (54) zwischen den mit der Aus- ben und scmit Kontaktflächen unterschiedlicher Grönehmung verbundenen Enden ausgebildet sind. ßen darstellen, was erfahrungsgemäß bei Verwendung

3. Injektions- und Bohrstange nach Anspruch 1 30 von adhäsivem Material nachteilig ist.

oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung^, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Injek-

j j .. . ,.. . _tj_ons. _uncj Bohrstange der genannten Art zu schaffen,

die ein gezieltes Injizieren eines kurzzeitig aushärtenden Flüssigkeitsgemischs erlaubt, ohne daß dabei eine Verstopfungsgefahr in Kauf genommen werden muß.

Diese Aufgabe wird bei einer Injektions- und Bohrstange gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merk-

male gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die F i g. 1 bis 3 der Zeichnung anhand eines Ausfüh-

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Injektions- 45 rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt und Bohrstange zum Injizieren von zwei miteinander F i g. 1 eine Längsschnittansicht, die eine Injektionsreagierenden Flüssigkeiten zum Verfestigen des Bau- und Bohrstange veranschaulicht, grundes od. dgl., mit mehreren nebeneinander in der Fig. 2 eine Querschnittsansicht längs der Linie H-II in

Stange angeordneten Leitungen für die Flüssigkeiten F i g. 1;

und mit einer Bohrspitze. 50 Fig. 3(a) bis (g) schematische Ansichten, welche die

Mit einer solchen bekannten Injektions- und Bohr- Arbeitsweise der Injektions- und Bohrstange aufeinan-

die mit der Manschette (50) verbunden ist, der Zwischenraum zwischen den inneren Rohren (18,20,22) und dem äußeren Rohr (12), welches die Stange (10) bildet, ist.

4. Injektions- und Bohrstange nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstarrungszeit des Flüssigkeitsgemischs der miteinander reagierenden Flüssigkeiten kleiner als 60 Sekunden ist.

stange (DE-OS 21 24 385) ist ein Verfahren zum Injizieren des entstehenden Flüssigkeitsgemisches in den Erdboden durchführbar, welches die folgenden Schritte umfaßt: Aufbohren des Erdbodens und Injizieren des Flüssigkeitsgemisches, Wiederholen dieser Vorgänge. Dabei werden die Flüssigkeiten nach dem Austritt aus der Injektionsstange im Erdboden vermischt.

Eine der Schwierigkeiten besteht in der Rotation und

derfolgend veranschaulichen.

Fig. 1 und 2 zeigen eine Stange 10 einer Injektionsund Bohrstange. Die Stange 10 besteht aus einem äußeren Rohr 12, mit dem ein Hartmetallbohreinsatz 16 am Ende desselben verbunden ist. Der Hartmetallbohreinsatz 16 ist mit einer Spitze bzw. einem Kopf 14 am untersten Ende versehen. Das äußere Rohr 12 umgibt drei innere Rohre 18, 20, 22, die parallel zueinander

in der Axialbewegung der Bohrstange. Wenn äugen- 60 angeordnet sind. Die inneren Rohre 18, 20, 22 erstrekblicklich härtbares Flüssigkeitsgemisch verwendet wird, ken sich von einem Drehteil 24, das in F i g. 3 gezeigt ist,

dessen Erstarrungszeit mehrere Sekunden bis mehrere ...._..

Minuten beträgt, wird eine hartverfestigte Masse um

in die Nähe des Endes des äußeren Rohrs 12. Die inneren Rohre 18, 20, 22 bilden jeweils Leitungen A, B, C, und sie begrenzen eine Leitung D mit dem äußeren

Injektionsstange durch die darum herum vorhandene 65 Rohr 12. Eine Führung 26, ein Montageelement 27 und verfestigte Masse fest verankert, was gelegentlich zu eine Ventilkammer 28 sind auf der Innenseite des Hart-

das Injektionsrohr herum gebildet. Demgemäß wird die

Schwierigkeiten beim Drehen und Herausziehen der Stange führt. Obwohl diese Schwierigkeiten dadurch

metallbohreinsatzes 16 angeordnet. Steuerventile 30 und 32 (ein Ventil für die Leitung Cist nicht gezeigt) sind

3 4

dazu vorgesehen, eine Gegenströmung zu verhindern den in der Mischkammer 3S miteinander gemischt Das und die Strömungsgeschwindigkeit zu steuern. Die Ven- gemischte härtbare Zweifiüssigkeitsgemisch G wird in tile 30 und 32 werden mittels Federn 34 bzw. 36 mit den umgebenden Erdboden, der behandelt werden soll. Druck beaufschlagt, so daß sie die Leitungen A, B und C injiziert

normalerweise schließen. Ein Ring 40, der tine Misch- 5 Es ist zu bevorzugen, daß die Erstarrungszeit des kammer 38 begrenzt befindet sich in Gewindeeingriff Zweiflüssigkeitsgemisches C nicht langer als 60 Sekunmit dem Hartmetallbohreinsatz 16. Die Mischkammer den beträgt In dieser Zeit kann keine Leckströmung des 38 ist mit den Leitungen A, B und C verbunden. Der injizierten Zweiflüssigkeitsgemisches zur Erdboden-Ring 40 ist auf seinem Umfang mit Injektionsdüsen 42 oberfläche stattfinden, da es durch die aufgeblähte Manausgebildet Ein flexibles Hülsenventil 44 aus Gummi, 10 scheue 50 blockiert ist. Nach Vollendung der Injektion Kautschuk oder dergl. ist über den Injektionsdüsen 42 wird die Manschette wieder rückgebildet, indem man gelagert Der Ring 40 ist an seinem untersten Ende mit die Zufuhr von Wasser in die Leitung D stoppt. Im einer kegelstumpfförmig-konischen oder kegelig ausge- rückgebildeten Zustand der Manschette wird die Stange bildeten Bohrspitze 46 versehen, die ein Schneidmesser 10 zum Zwecke des Vorschiebens gedreht, so daß das ist. Infolgedessen drücken die Flüssigkeiten, die durch 15 Bohrloch bis zu einer nächsten Tiefe weitergebohrt die Leitungen A, B und C gepumpt werden, die Steuer- wird. Gleichzeitig wird Schlamm zwangsweise nach ventile 30 und 32 nach unten. Sie treten in die Misch- oben gefördert Der gebildete Schlamm kann glatt auskammer 38 ein. in der sie augenblicklich miteinander geführt werden, da das Bohrloch X vorher ausgebildet gemischt werden. Die gemischten Flüssigkeiten dehnen worden ist. Die Arbeit wird in den F i g. 3(e) und 3(f) in dann das Hülsenventil 44 in einer Radialrirbtung mit 20 gleichartiger bzw. ähnlicher Weise ausgeführt, wie es in Bezug auf die Achse des Rohrs aus und werden in einer den F i g. 3(b) und 3(c) dargestellt ist Die Manschette 50, Horizontalrichtung mit Bezug auf die Erdbodenoberflä- die sich im aufgeblähten Zustand befindet, wirkt ehe entladen. zwangsweise auf die Wand der verfestigten Erdboden-

Das äußere Rohr 12 ist auf seinem Umfang längs masse, da die Wand des Bohrlochs hart bzw. fest und seiner Länge (beispielsweise 150 cm) mit einem Ausneh- 25 glatt ist Nachdem alle Bohr- und Flüssigkeitsgemischmungs- bzw. Eindrehungsteil versehen. Eine Manschet- einbringvorgänge vollendet worden sind, wird die Stante 50, die aus einem Hartgummi bzw. -kautschuk gebil- ge 10 herausgezogen, wie in F i g. 3(g) gezeigt ist. Demdet ist, ist in dem Ausnehmungsteil 48 eingelagert, so gemäß kann eine Mehrzahl von mit Flüssigkeitsgemisch daß die Manschette 50 mit dem Rohr 12 bündig ist. Die behandelten Erdbodenmassen aufeinanderfolgend ausManschette 50 ist an ihren sich gegenüberliegenden En- 30 gebildet werden, und zwar entweder zum Zwecke des den mit dem äußeren Rohr 12 verbunden bzw. an letzte- Erhöhens ihrer Lagerungs- bzw. Tragfestigkeit oder dares gebunden. Die Länge der verbundenen Teile 52 liegt zu, eine Verankerungsmasse für eine Leitung, ein Rohr in der Größenordnung von 30 cm. Das äußere Rohr 12 oder dergl. vorzusehen.

ist mit vier Durchgangslöchern 54 in der Nähe der mitt-

leren Stelle oder der Mitte des Ausnehmungsteils 48 35 Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

ausgebildet. Die Leitung D erstreckt sich über den Aus- —

nehmungsteil 48 hinaus, aber sie erreicht nicht das Spitzenende des Rohrs. Die Leitung D endet am Ende der
Führung 26. Wenn infolgedessen Luft oder Wasser unter Druck durch die Leitung D gepumpt wird, dann wird 40
der Druck durch die Durchgangslöcher 54 auf die Innenseite der Manschette 50 ausgeübt, so daß sich die
Manschette 50 aufbläht. Wenn der Strömungsmitteldruck weggenommen wird, geht die Manschette 50 aufgrund ihrer Rückbildungseigenschaften wieder zurück 45
in den Ausnehmungsteil 48.

Ein Verfahren zum Injizieren von Flüssigkeitsgemisch in den Erdboden unter Verwendung der Injektions- und Bohrstange ist in seiner Aufeinanderfolge in
F i g. 3 veranschaulicht. Das Bezugszeichen 56 repräsen- 50
tiert eine Positionierungseinrichtung zum Anordnen der
Injektions- und Bohrstange an Ort und Stelle. Die Stange 10 wird in den Erdboden vorgeschoben, während sie
gedreht wird. Das Bohren wird fortgesetzt, bis d'ft Stange die gewünschte Tiefe erreicht, wie in F i g. 3(a) veran- 55
schaulicht ist.

Während dieses Bohrens wird ein Schmiermittel, wie
beispielsweise Wasser oder eine Mischung aus Wasser
und Betonit und Luft, durch die Leitung C eingespeist.
Als Ergebnis dieses Vorgangs wird durch den Zwischen- 60
raum zwischen dem Bohrloch X und der Stange 10
Schlamm zur Erdbodenoberfläche gefördert. Dann wird
Wasser unter Druck durch die Leitung D zugeführt, so
daß die Manchette 50 aufgebläht wird, so daß die Manschette auf die Wand des Bohrlochs X gedrückt wird. 65
Flüssigkeiten A und B, die ein härtbares Zweifiüssigkeitsgemisch G bilden, werden unter Druck durch die
Leitungen A bzw. B eingespeist. Die Flüssigkeiten wer-

Claims

Patentansprüche:

gelöst werden können, daß man ein Flüssigkeitsgemisch verwendet das eine längere Erstarrungszeit hat (mehrere Minuten bis mehrere zehn Minuten), läßi sich eine verfestigte Erdbodenmasse, die bezüglich der Achse der Stange eine zylindrische Form hat, nicht erzielen. Insbesondere tritt dies bei komplizierten Formationen des Erdbodens auf.

Durch die DE-OS 16 34 564 ist bereits ein Verfahren zum Injizieren von Mörtel in den Baugrund bekanntge-

!. Injektions- und Bohrstange zum Injizieren von zwei miteinander reagierenden Flüssigkeiten zum Verfestigen des Baugrundes od. dgl, mit mehreren nebeneinander in der Stange angeordneten Leitungen für die Flüssigkeiten und mit dner Bohrspitze, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange