CH671790A5

CH671790A5 -

Info

Publication number: CH671790A5
Application number: CH325186A
Authority: CH
Inventors: Erwin Siegfried
Original assignee: Vsl Int Ag
Priority date: 1986-08-13
Filing date: 1986-08-13
Publication date: 1989-09-29
Also published as: DE3726191A1; DE3726191C2

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Abdichten des Zwischenraumes zwischen einem Zentralrohr und einem koaxial zu demselben verlaufenden Aussenrohr, mit einem porösen, für Flüssigkeit durchlässigen und dehnbaren Gewebe, das das Zentralrohr in Form eines Strumpfes lose umschliesst und mindestens eine Kammer aufweist, und einem Verstärkungsmittel für das Gewebe, welches Gewebe mittels einer über einen Füllschlauch zuzuführenden Injektionsmasse aufblasbar und gegen das Aussenrohr anpressbar ist, wobei der Füllschlauch ausserhalb des Zentralrohres liegt, sowie einer Verwendung der Vorrichtung zum Abdichten des Zwischenraumes zwischen einem fallenden, steigenden oder waagrechten Verpressanker und der zugehörigen Bohrlochwandung, wobei das Zentralrohr dem Hüllrohr des Verpressankers und das Aussenrohr der Bohrlochwandung entspricht, welche Vorrichtung vor dem Einführen des Verpressankers in das Bohrloch am Hüllrohr des Verpressankers zwischen der Verpresszone und der freien Ankerlänge des Verpressankers befestigt und mit einem Entlüftungsschlauch versehen wird.

Der Verwendungsbereich einer solchen Vorrichtung besteht zum Beispiel im Unterwasserbau bei der Reparatur von Gas- oder Ölleitungen, bei welchem Polypropylengewebeschläuche angewendet werden, um den «clamp shell» abzudichten, bevor dieser ringförmige Behälter mit Zementinjektionsmasse ausgepresst wird.

Ein anderer Verwendungsbereich, der der häufigste ist, ist der Verpressankerbau. Zur Verankerung von Bauteilen im Fels oder im Erdreich werden vorgespannte oder nicht vorgespannte Zuganker in ein vorbereitetes Bohrloch eingeführt. In gewissen Fällen wird nur der Bereich der Verpresszone des Ankers mit der Injektionsmasse verpresst werden. Dies geschieht dann, wenn die freie Ankerlänge von der Verpresszone des Verpressankers abgegrenzt werden soll; dadurch können Gebirgsbewegungen quer zur Ankerachse in der freien Ankerlänge des Verpressankers in der Grösse des freien Ringraumes um den Anker herum aufgenommen werden.

Eine Injektionsmasse, wie z.B. flüssiger Zementmörtel, wird dann in die Verpresszone injiziert und, wenn diese mit der Injektionsmasse ausgefüllt ist, unter hohem Verpressdruck abgeschlossen, oder, wenn das Gelände für hohe Verpressdrücke nicht geeignet ist, die Verpresszone mittels Injektionsventilen in mehreren Etappen ausinjiziert.

In der CH-PS 635,885 ist eine Verankerung für Bauteile im Erdreich oder im Fels und ein Verfahren zur Herstellung dieser Verankerung beschrieben. Die Verpresszone des Ankers wird von einer flexiblen, mindestens für Flüssigkeit durchlässigen Hülle umschlossen. Diese wird von einer Injektionsmasse gefüllt und gegen die Bohrwandung gepresst. Das Einpressen der Injektionsmasse erfolgt über ein in der Hülle verlegtes separates Röhrensystem mit oder ohne Ventile. Ebenso ist ein Entlüftungsrohr eingebaut. Die Hülle bildet einen lose um das Schutzrohr gelegten Strumpf, der in Längsrichtung in mehrere Teilstücke unterteilt werden kann. Zur Stützung der Hülle sind Verstärkungselemente wie Stäbe, Geflechte oder spiralförmige Köiper vorgesehen.

Der längliche Strumpf aus Gewebe ist über die gesamte Verpresszone des Ankers gelegt, so dass hier nicht von eigentlicher Trennung der Verpresszone von der freien Ankerlänge gesprochen werden kann.

Die in der US-PS 3,492,823 beschriebene Vorrichtung ist eine Hülle, die aus einem flexiblen porösen Material besteht und dehnbar ist. Diese Hülle wird mit einer Injektionsmasse über einen Schlauch mit Öffnungen gefüllt und an die Bohrwandung angepresst.

Auch hier wird keine eigentliche Trennung der Verpresszone von der freien Ankerlänge des Ankers angestrebt. Darüber hinaus weist die Hülle kein Verstärkungsmittel auf.

Im Prospekt der Firma DYWIDAG Systems International, München, BRD, ist ein Erd- und Felsanker beschrieben, der gegebenenfalls zur Abgrenzung der freien Ankerlänge von der Verpresszone mit einem Injektionspacker versehen werden kann.

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Für den Anker ist ein Füllschlauch für den Packer und Entlüftungsschlauch für die Verpresszone vorgesehen.

Das Material dieses Injektionspackers weist ebenfalls kein Verstärkungsmittel auf.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abdichten des Zwischenraumes zwischen einem Zentralrohr und einem konzentrisch zu demselben verlaufenden Aussenrohr zu schaffen, die wirtschaftlich herstellbar, schnell montierbar ist, keine Anpassung des Zentralrohres benötigt und sichere Wirkung hat; insbesondere bei Verwendung der Vorrichtung in Verbindung mit einem Verpressanker soll erzielt werden, dass die Verpresszone unmittelbar nach dem Aufpressen der Vorrichtung ausinjiziert und auf den verlangten Ver-pressdruck gebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 4 gelöst. Es ist von Vorteil, wenn die freien Taschenränder bis auf die Einführungsöffnung für den Füllschlauch zusammengeschlossen sind und der Füllschlauch durch die Einführungsöffnung zwischen den beiden Taschenumschlägen annähernd bis zum Taschenboden durchgeführt ist und wenn das netzartige Geflecht aus sich übereinander kreuzenden Faden besteht und an einem Ende an der Gewebetasche bzw. am Zentralrohr befestigt ist. Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Ansicht im Schnitt eines ins Bohrloch eingeführten fallenden Verpressankers mit einer Veipressan-kerzone und einer freien Ankerlänge und der am Zentralrohr angebrachten erfindungsgemässen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht teilweise im Schnitt des die Form eines Strumpfes aufweisenden porösen Gewebes, wobei das Gewebe umgestülpt ist,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der am Zentralrohr angebrachten Vorrichtung, wobei das netzartige Geflecht vor dem Auflegen der Gewebetasche dargestellt ist,

Fig. 4 eine Ansicht der fertigen am Zentralrohr angebrachten Vorrichtung in einem im Schnitt dargestellten Bohrloch oder Aussenrohr, mit zwei Kammern,

Fig. 5 einen Teilschnitt der Vorrichtung entlang der Linie V-V der Fig. 4 im grösseren Massstab mit den Durchlässen zwischen den Kammern,

Fig. 6 einen Teilschnitt der Vorrichtung entlang der Linie VI-VI der Fig 4. im grösseren Massstab mit der Schutzleiste,

Fig. 7 eine Ansicht und einen Teilschnitt längs den beiden Kammern der Vorrichtung im aufgepressten Zustand,

Fig. 8 einen Teilschnitt der Vorrichtung entlang der Linie VII-VII der Fig. 7 im grösseren Massstab und Fig. 9 eine Teilansicht auf das Geflecht.

Die Vorrichtung besteht aus einem porösen, für Flüssigkeit durchlässigen und dehnbaren Gewebe 3. Das Gewebe hat die Form eines Strumpfes, der lose ein Zentralrohr 1 umschliesst. Konzentrisch zu dem Zentralrohr 1 verläuft ein Aussenrohr 2.

Vor dem Anbringen des Gewebes in Form eines Strumpfes an das Zentralrohr 1 wird es umgestülpt, so dass eine Tasche 9 entsteht. Die freien Ränder 9c der Tasche 9 sind bis auf eine Einführungsöffnung 11 für einen Füllschlauch 4 z.B. durch Nähte zusammengeschlossen. Dann wird diese Tasche 9 an das Zentralrohr 1 gelegt, die freien Ränder 9c in Richtung der zuzuführenden Injektionsmasse 6, wonach über die Gewebetasche 9 ein Geflecht 7 gestülpt wird. Die Injektionsmasse 6, z.B. ein flüssiger Zementmörtel, wird in die Vorrichtung über einen Füllschlauch 4 zugeführt, der ausserhalb des Zentralrohres 1 liegt. Der Füllschlauch 4 ist durch die Einführungsöffnung .11 zwischen den beiden Taschenumschlägen annähernd bis zum Taschenboden durchgeführt.

Die Gewebetasche 9 ist mittels des netzartigen Geflechtes 7 verstärkt. Das Geflecht 7 besteht aus sich übereinander kreuzenden Fäden 12, durch welche Rillen 8 gebildet sind. Das Geflecht 7 überdeckt die gesamte Oberfläche 9a sowie die Stirnseite 9b und die Ränder 9c der Gewebetasche 9. An seinen Enden ist das Geflecht 7 an der Gewebetasche 9 bzw. am Zentralrohr 1 z.B. durch Briden 14 befestigt.

Durch das Zuführen der Injektionsmasse 6 über den Füllschlauch 4 wird die Gewebetasche 9 aufgeblasen und gegen das Aussenrohr 2 angepresst, wobei die Fäden 12 des Geflechtes 7 als Abwässerungsrillen 8 dienen. Bereits beim Aufpressen durch die Schwerkraft der Injektionsmasse 6 filtert sich die Vorrichtung aus, so dass das überschüssige Wasser aus der Injektionsmasse 6 durch das poröse Gewebe 3 und das anliegende netzartige Geflecht 7 austritt. Beim Anpressen der Vorrichtung an das Aussenrohr 2 filtert sich weiter das Wasser aus der Injektionsmasse 6 aus, so dass die Injektionsmasse umgehend einen krustenartigen Körper bildet und als Dichtung sofort wirksam und betriebsbereit ist. Dadurch wird der Zwischenraum 10 zwischen dem Zentralrohr 1 und dem konzentrisch zu demselben verlaufenden Aussenrohr 2 abgedichtet.

Bei Verwendung der Vorrichtung zum Abdichten des Zwischenraumes 10 zwischen einem fallenden, steigenden oder waagrechten Verpressanker 20 und der zugehörigen Bohrlochwandung wird die Vorrichtung vor dem Einführen des Verpressankers, welcher inwendig ein Injektionsrohr 22 enthält, in das Bohrloch 21 am Hüllrohr des Verpressankers 20, welches Hüllrohr dem oben beschriebenen Zentralrohr 1 entspricht, zwischen der Verpresszone 18 und der freien Ankerlänge 19 des Verpressankers 20 befestigt. Die Vorrichtung wird mit einem Entlüftungsschlauch 5 versehen, der zwischen dem Hüllrohr 1 des Verpressankers 20 und der Gewebetasche 9 durchgeführt ist. Die Gewebetasche 9 ist am Hüllrohr 1 ausserhalb der Verpresszone 18 des Verpressankers 20 befestigt.

Nach dem oben beschriebenen Ausfiltrierungsvorgang der Vorrichtung kann dann sofort mit der Injektion der Verpresszone 18 des Verpressankers 20 begonnen werden. Die Injektionsmasse kann die gleiche sein wie die Injektionsmasse 6 für die Vorrichtung. Da die an die Bohrlochwand, die dem oben erwähnten Aussenrohr 2 entspricht, angepresste Vorrichtung den Zwischenraum noch nicht ganz vollständig abdichtet, entweicht die noch verbleibende Restluft aus der Verpresszone 18 des Verpressankers 20 während der Injektion der Injektionsmasse in dieselbe durch die Rillen 8, die in diesem Fall auch als Entlüftungsrillen dienen. Die Injektionsmasse aus der Verpresszone 18 des Verpressankers 20 füllt dann die der Injektionsmasse zugewandten Abschnitte der Rillen 8 und verstopft diese bei zunehmendem Injektionsdruck ebenfalls durch Ausfiltern des überschüssigen Wassers aus der Injektionsmasse der Verpresszone 18.

Es hat sich gezeigt, dass beim Aufpressen der Vorrichtung an derselben durch Bohrlochklüfte oder Fremdkörperteile Verletzungen entstehen können. Da sich jedoch, wie schon erwähnt, beim Aufpressvorgang die Injektionsmasse 6 durch das wasserdurchlässige Gewebe 6 und das Geflecht 7 auszufiltern beginnt, ist es von Vorteil, wenn die Vorrichtung in zwei oder mehrere Kammern unterteilt ist. Entsteht nun eine Verletzung der Vorrichtung, wie oben erwähnt, bleibt die unverletzte Kammer (oder Kammern) intakt, da die bereits steif gewordene Injektionsmasse 6 ihre Wirkung beibehält. Diese Massnahme ergibt eine hohe Garantie der an die Vorrichtung gelegten Ansprüche. Die Unterteilung in Kammern kann z.B. durch eingenähte Bänder oder Plastikverschlüsse erfolgen, wobei Durchlässe 16 unter den Kammern 15 bleiben. Dabei verbleibt die steif gewordene Injektionsmasse 6 in den Kammern 15.

Im Füllschlauch 4, der in der einen Kammer 15 mündet, ist ein Druckventil 17 eingebaut, welches sich erst dann öffnet, wenn der Druck in der zuerst mi Injektionsmasse 6 gefüllten Kammer 15 gestiegen ist.

An beiden Enden der Vorrichtung sind Schutzleisten 13 zum Schutz der Vorrichtung gegen Verletzung beim Einführen des Verpressankers 20 in das Bohrloch 21 vorgesehen. Sie können verschiedene Formen haben und aus verschiedenen Materialien

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bestehen. Auf der Seite, wo der Füllschlauch 4 in die Vorrichtung eindringt, ist die Schutzleiste 13 derart ausgebildet, dass sie auf diesem Gewebeteil beim Aufpressen der Vorrichtung als Druckentlastung für die EinführungsöfFnung 11 wirkt.

Die Vorrichtung wird am Zentralrohr so angeordnet, dass keine Durchdringung des Zentralrohres entsteht, das heisst, dass keine Beeinträchtigung des Korrosionsschutzes des Verpressankers eintritt. Die Vorrichtung kann unabhängig an dem fertigen Anker oder während seiner Fabrikation an demselben ohne Änderung des Ankers angebracht werden. Durch das Entweichen der Restluft aus der Verpresszone des Verpressankers wird eine vollständige Verfüllung der Verpresszone garantiert. Die Verpresszone kann unmittelbar nach dem Aufpressen der Vorrichtung ausinjiziert werden, wobei die Injektionsmasse in der Vorrichtung nicht vorerst erhärtet werden muss. Durch Unterteilung der Vor-5 richtung in mehrere Kammern wird bei einer möglichen Verletzung der Vorrichtung die Wirksamkeit derselben nicht beeinträchtigt, da durch das Ausfiltem des Wassers die Injektionsmasse steif wird und dadurch keine Verbindung zwischen den Kammern erfolgt. Die Herstellungskosten der Vorrichtung sind niedrig und io die Montage derselben einfach und ohne Anpassung des Ankers.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims

671 790 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Abdichten des Zwischenraumes (10) zwischen einem Zentralrohr (1) und einem koaxial zu demselben verlaufenden Aussenrohr (2), mit einem porösen, für Flüssigkeit durchlässigen und dehnbaren Gewebe (3), das das Zentralrohr (1) in Form eines Strumpfes lose umschliesst und mindestens eine Kammer aufweist, und einem Verstärkungsmittel (7) für das Gewebe (3), welches Gewebe mittels einer über einen Füllschlauch (4) zuzuführenden Injektionsmasse (6) aufblasbar und gegen das Aussenrohr (2) anpressbar ist, wobei der Füllschlauch (4) ausserhalb des Zentralrohres (1) liegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (3) umgestülpt ist und eine das Zentralrohr (1) umschliessende Tasche (9) bildet, dass die freien Ränder (9c) der Tasche (9) in Richtung der zuzuführenden Injektionsmasse am Zentralrohr (1) befestigt sind, und dass das Verstärkungsmittel (7) für das Gewebe (3) ein netzartiges, wenigstens Entwässerungsrillen bildendes Geflecht ist, über welche das überschüssige Wasser aus der Injektionsmasse entlang dem Aussenrohr (2) abflies-sen kann, das die gesamte Oberfläche (9a) sowie die Stirnseite (9b) und die freien Ränder (9c) der Gewebetasche (9) überdeckt.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Taschenränder (9c) bis auf die Einführungsöffnung (11) für den Füllschlauch (4) zusammengeschlossen sind und der Füllschlauch (4) durch die Einführungsöffnung (11) zwischen den beiden Taschenumschlägen annähernd bis zum Taschenboden durchgeführt ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das netzartige Geflecht (7) aus sich übereinander kreuzenden Fäden (12) besteht und an seinen Enden an der Gewebetasche (9) bzw. am Zentralrohr (1) befestigt ist.

4. Verwendung der Vorrichtung nach Patentanspruch 1 zum Abdichten des Zwischenraumes (10) zwischen einem fallenden, steigenden oder waagrechten Veipressanker (20) und der zugehörigen Bohrlochwandung, wobei das Zentralrohr (1) dem Hüllrohr des Verpressankers und das Aussenrohr (2) der Bohrlochwandung entspricht, welche Vorrichtung vor dem Einführen des Verpressankers in das Bohrloch (21) am Hüllrohr des Verpressankers zwischen der Verpresszone (18) und der freien Ankerlänge (19) des Verpressankers (20) befestigt und mit einem Entlüftungs- und Füllschlauch (5) versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungs- und Füllschlauch (5) zwischen dem Schutzrohr (1) des Verpressankers (20) und der Gewebetasche (9) durchgeführt wird und die Gewebetasche (9) am Schutzrohr (1) ausserhalb der Verpresszone (18) befestigt wird.

5. Verwendung der Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Geflecht (7) gebildeten Rillen auch als Entlüftungsrillen für die Restluft aus der Verpresszone (18) des Verpressankers (20) während der Injektion der Injektionsmasse in dieselbe dienen.

6. Verwendung der Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die der Injektionsmasse zugewandten Abschnitte der Rillen (8) des Geflechtes (7) durch die Injektionsmasse aus der Verpresszone (18) gefüllt werden.

7. Verwendung der Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Enden der Vorrichtung Schutzleisten (13) zum Schutz der Vorrichtung beim Einführen des Verpressankers (20) in das Bohrloch (21) vorgesehen sind, wobei eine der Schutzleisten (13) zusätzlich beim Aufpressen eine Druckentlastung der Einführungsöffnung (11) bewirkt.

8. Verwendung der Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrloch (21) vor dem Einführen des Verpressankers mit einem Futterrohr- ausgekleidet wird.