DE4125576A1 - Verfahren zum einpressen von pulver in weichem boden - Google Patents
Verfahren zum einpressen von pulver in weichem bodenInfo
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- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/11—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil by thermal, electrical or electro-chemical means
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- E02D35/00—Straightening, lifting, or lowering of foundation structures or of constructions erected on foundations
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Description
Daß weicher Boden durch Zusetzen von Pulver - z. B. Kalkmehl - in der Regel besser wird,
ist bekannt. Sogenannte Kalksäulen werden durch Einfüllen in Bohrlöcher (schwedische Pa
tente) oder durch Vermischen mittels Rührwerk (japanische Patente) hergestellt. Bei der
vorliegenden Erfindung wird dagegen trockenes Pulver durch dünne Rohre direkt in weiche
Bodenbereiche eingepreßt. Soweit dies fördertechnisch gelingt, bilden sich im Untergrund
Verdrängungskörper aus, die der Umgebung Wasser entziehen und diese somit verfestigen.
Das Pulver läßt sich pneumatisch fördern, solange es im bodenmechanischen Sinne keine
effektive Spannung und damit keine effektive Kohäsion entwickelt. Im Druckbehälter muß
daher das Porenvolumen mit Druckluft angereichert werden, ohne die Porenzahl auf ei
nen kritischen Wert zu verringern. Wenn anschließend der Luftdruck auf die Pulvermasse
erhöht wird, verdichtet sich diese kaum noch und bleibt dadurch fließfähig. Durch peri
odische Schwankungen des Luftdrucks, wie sie von jedem Kompressor ungewollt erzeugt
werden, wird das Pulver zusätzlich verflüssigt.
Die prinzipielle Anordnung ist in Fig. 1 dargestellt. Ein Rohr und ein Schlauch (1) mit
lösbarer Kappe (2) werden zunächst bis zu einem gewünschten Punkt eingebracht (a). Um
das Einpressen von Luft zu vermeiden, steht Pulver bereits bis zur Kappe und ist unter
genügendem Druck. Durch Heben des Rohres und des Schlauches löst sich die Kappe, und
das Pulver fließt vom Druckbehälter (3) in den nachgebenden Boden. Verstopfungen lassen
sich durch einen glatten Kanal und durchgehend druckhaftes Pulver vermeiden; hinzukom
men können Vibrationen, Stöße oder Deformationen des Leitungssystems.
Im Boden breitet sich eine Blase aus Pulver aus, die beim gleichzeitigen Ziehen des Ein
preßkanals eine längliche Form annimmt (b). Unzulässige Hebungen oder Ausblasungen
lassen sich durch Kontrolle der Einpreßmenge vermeiden. Das Pulver zieht sofort Wasser
aus dem umgebenden Boden und wird dadurch - auch ohne härtende Zusätze - fester. Diese
Konsolidation kann durch Vakuum und/oder Elektroosmose beschleunigt und verstärkt
werden.
Durch räumlich und zeitlich kontrolliert verteiltes Einpressen und Entwässern werden Bau
grundbereiche planmäßig verfestigt und/oder deformiert. Unter Auffüllungen kommt vor
allem ein Raster lotrechter Lanzen oder Schläuche in Frage. Es wird jeweils sowenig Pulver
eingepreßt, daß Hebungen darüber in gewünschten Grenzen bleiben. Durch die ansch
ließende Entwässerung geht die Hebung wieder zurück, und es kann erneut eingepreßt wer
den. Dadurch ist der Untergrund insgesamt steifer und tragfähiger, so daß fortdauernde
Setzungen gebremst werden oder zusätzliche Lasten ohne Setzungsschäden aufgebracht wer
den können.
Weiche Bodenbereiche unter setzungsempfindlichen Bauwerken lassen sich ebenso stabi
lisieren, indem die Einpreßrohre oder -schläuche von der Seite eingeführt werden. Die
ses Verfahren eignet sich vor allem für historisch wertvolle Bauwerke, die keine weiteren
Setzungen vertragen können, aber auch zur Sicherung von Behältern und für beliebige
Flachgründungen.
Durch Einpressen neben Stützwänden kann deren Nachgeben kompensiert werden. Da
mit werden benachbarte Baukörper wie Leitungen, Verkehrswege und Hochbauten vor
schädlichen ungleichmäßigen Horizontalverschiebungen des Untergrunds bewahrt.
Das gleiche Prinzip eignet sich auch beim Bau von Tunneln. Vor dem Vortrieb kann der
Boden über der Firste stabilisiert werden. Während des Vortriebs kommt ein zusätzliches
Einpressen von Pulver an der Ortsbrust oder am Mantel in Frage. Während des Einpres
sens wirkt das Pulver auch als Gleitmittel.
Die Verpreßkörper können durch feste Stäbe bewehrt werden. Die aus geeignetem Werkstoff
bestehenden Stäbe werden beim Einpressen oder danach eingeführt und geben dem Ver
preßkörper eine erhöhte Druck-, Zug- oder Biegefestigkeit. Die bewehrten Verpreßkörper
können ähnlich wie Pfähle, Anker oder Dübel tragen.
Durch Messung der Einpreßdrücke und -mengen wird der Baugrund zusätzlich erkundet,
was insbesondere der weiteren Stabilisierung dient. Außerdem kann das Einbringen der
Rohre bzw. Schläuche als zusätzliche Sondierung genutzt werden. Schließlich kann elek
trischer Gleichstrom nicht nur elektroosmotisch wirken, sondern durch Messung des Wi
derstandes zwischen Elektroden im Untergrund auch Auskünfte über dessen Stabilisierung
liefern.
Claims (18)
1. Verfahren zur Stabilisierung und/oder Verdrängung weichen Bodens, dadurch gekenn
zeichnet,
daß trockenes Pulver durch Leitungen pneumatisch in den Untergrund eingepreßt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fließfähigkeit des Pul
vers durch Zusetzen von Synthetik-Pulver und/oder elektrisches Aufladen erhöht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zuschläge das Pulver in
Verbindung mit dem Bodenwasser härtend und/oder leitfähig machen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Porenluft
in das Pulver im Druckbehälter so langsam eingelassen wird, daß die Fließfähigkeit
erhalten bleibt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Pulver fördernde
Druckluft mit pulsierenden Druck beaufschlagt wird, um die Fließfähigkeit zu verbes
sern.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bedarfsweise ein Abschnitt
der Pulverleitung elastisch zusammendrückbar ist und zur Kontrolle des Mengen
stroms einen einklemmbaren oder einschnürbaren Querschnitt aufweist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einpressen ein Rohr
mit lösbarer Endkappe eingedrückt oder einvibriert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim stetigen oder schritt
weisen Ziehen des Einpreßrohrs oder -schlauchs mit Kontrolle von Druck und Menge
Pulver in den Boden eingepreßt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Boden führende
Leitung zur Behebung oder Vermeidung von Verstopfungen erschüttert oder durch
gewalkt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Boden durch das ein
gepreßte Pulver Wasser entzogen und er dadurch fester wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer daneben ein
geführten Lanze durch Vakuum dem eingepreßten Pulver zwecks Kompression Luft
und/oder dem Boden Wasser entzogen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels zusätzlicher Elek
troden und elektrischem Gleichstrom den Boden verstärkt Wasser entzogen wird, was
durch Zusätze zum Pulver gefördert werden kann.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre zum Einpressen
des Pulvers lotrecht in einem Raster angeordnet sind oder fächerförmig schräg von
Gruben oder Schächten ausgehen.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Abstimmen des
räumlich und zeitlich verteilten Einpressens und Entwässerns Hebungen und Sen
kungen der Erdoberfläche bzw. aufliegender Bauwerke innerhalb vorgeschriebener
Toleranzen bleiben.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Einpressen eine
gewünschte Hebung und/oder seitliche Verdrängung der Erdoberfläche oder auflie
gender Bauwerke stattfindet.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Hinzufügen fester
Stäbe in dem Einpreßkörper anker- oder pfahlartige Tragkörper entstehen.
17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schild- oder Rohrvor
trieb der Boden vor, über oder neben dem Tunnel stabilisiert oder verdrängt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden dabei durch Mes
sen von Verpreßmengen und -drücken sowie Wassermengen und elektrische Messungen
zusätzlich erkundet wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914125576 DE4125576A1 (de) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Verfahren zum einpressen von pulver in weichem boden |
DE19914137003 DE4137003A1 (de) | 1991-08-02 | 1991-11-11 | Vorrichtung zum einpressen von pulver in boden oder schlamm |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914125576 DE4125576A1 (de) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Verfahren zum einpressen von pulver in weichem boden |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4125576A1 true DE4125576A1 (de) | 1993-02-04 |
Family
ID=6437532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914125576 Withdrawn DE4125576A1 (de) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Verfahren zum einpressen von pulver in weichem boden |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4125576A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1991
- 1991-08-02 DE DE19914125576 patent/DE4125576A1/de not_active Withdrawn
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