DE1966479C3 - Verfahren zum Herstellen von Verpreßankern oder mit Fußerweiterungen versehenen Pfählen im Boden - Google Patents

Verfahren zum Herstellen von Verpreßankern oder mit Fußerweiterungen versehenen Pfählen im Boden

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Verpreßankern oder mit Fußerweiterungen versehenen Pfählen im Boden durch Einführen eines Injektionsrohres mit mindestens einer Auslaßöffnung in den Boden und Einspritzen einer fließfähigen Zubereitung durch das Injektionsrohr, die im Boden mit dem damit durchdrungenen Erdreich zu einem festen Körper aushärtet.
Es ist ein Verfahren zum Herstellen von Pfählen oder Verpreßankern im Boden aus der DE-AS 11 29 894 bekannt, bei denen eine chemische Flüssigkeit in den Boden injiziert, die unmittelbar vor der Injektion durch Mischen zweier oder mehrerer chemisch miteinander reagierender Komponenten erhalten wird, wobei zunächst das in den Bodenhohlräumen befindliche Wasser durch das chemische Gemisch verdrängt wird und wobei dann durch chemische Reaktion der verschiedenen, angewandten Komponenten wasserunlösliche feste Massen in den Hohlräumen zwischen den Bodenteilchen gebildet werden, die den Boden verfestigen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß von dem Zeitpunkt ab, in welchem die verschiedenen chemischen Komponenten zusammengemischt werden, die Verfestigungsreaktion des Gemisches beginnt. Dieses Festwerden des chemischen Gemisches führt zu einem raschen Viskositätsanstieg, wobei das Gemisch schnell eine gelartige Konsistenz annimmt.
Dies führt zu Pfropfbildung an den Ausgängen der Injektionsvorrichtung im Boden, wobei das feste Reaktionsprodukt einen Durchhang der nicht reagierten Flüssigkeitsanteile verhindert.
Verwendet man andererseits eine chemische Zubereitung, die sich nur langsam verfestigt, so ist es zwar möglich, den Viskositätsanstieg in der Injektionsvorrichtung niedrig zu halten, jedoch bleibt die chemische Zubereitung auch nach Erreichen der zu behandelnden Bodenstelle noch dünnflüssig. Sie wird dann durch das im Boden anwesende Wasser verdünnt, so daß die Verfestigung noch weiter verzögert und die injizierte chemische Zubereitung gelegentlich durch das Grundwasser von der zu behandelnden Bodenstelle zu anderen Stellen transportiert wird.
Somit sollte bei dem herkömmlichen Verfahren die angewandte chemische Zubereitung zwei sich grundsätzlich widersprechende Eigenschaften aufweisen. Sie sollte nämlich einerseits eine gute FlieSbarkeit in der Injektionsvorrichtung besitzen, andererseits jedoch an der gewünschten Stelle rasch fest werden. Wegen dieses Widerspruchs besteht die einzige bekannte Methode zur Regelung der Verfestigungsgeschwindigkeit der chemischen Flüssigkeit darin, die Geschwindigkeit der
ίο chemischen Reaktion entlang der ansteigenden Zeit-Viskositäts-Kurve zu steuern, wobei man den Viskositätsanstieg zu Beginn der Injektion so niedrig wie möglich hält, die Viskosität aber nach einer gewissen Zeit rasch ansteigen läßt Da die Geschwindigkeit der chemischen Reaktion jedoch immer von der Umgebungstemperatur, der Konzentration der chemischen Zubereitung, dem Verhältnis der chemischen Komponenten zueinander abhängt, ist die Regelung äußerst schwierig. Hierzu treten in der Praxis noch weitere Komplikationen, wie z. B. die unterschiedlichen Bodenbedingungen, die Leistungsfähigkeit der Injektionsvorrichtung, die unterschiedliche Erfahrung des Bedienungspersonals auf.
Ein derart kompliziertes Verfahren, das überdies noch eine große technische Erfahrung erfordert, ist für ein Arbeiten an nicht einzusehenden Stellen, vor allem im Boden nicht günstig.
Bei herkömmlichen Bodenverfestigungsverfahren durch Injektion chemischer Zubereitungen sind die durch die injizierte chemische Zubereitung gebildeten verfestigten Erdklumpen in der Nähe der Auslaßöffnungen der Injektionsrohre kugel- oder zylinderförmig und im Schnitt von .einheitlicher Festigkeit. Es ist jedoch keinesfalls unbedingt notwendig, daß die Erdklumpen
Ά im Schnitt einheitlich fest sind, ja es ist rationeller und wirtschaftlicher, daß sie Erdzellen darstellen, bei denen nur die äußeren Oberflächen verfestigt sind, das Innere aber nicht. Beim herkömmlichen Verfahren der Injektion einer chemischen Zubereitung war es fast
■to unmöglich, zellen- oder schalenförmige Erdklumpen herzustellen. Selbst wenn dies möglich gewesen wäre, wäre ihre mechanische Festigkeit zu niedrig gewesen, so daß sie ohne praktischen Nutzen gewesen wäre.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Verpreßankern oder mit Fußerweiterungen versehenen Pfählen im Boden anzugeben, das die voranstehend beschriebenen Schwierigkeiten bei der Injektion chemischer Zubereitungen in den Boden auf wirksame und billige Weise
so behebt
Diese Aufgabe wird nun durch das im Patentanspruch angegebene erfindungsgemäße Verfahren gelöst. Das Verfahren der Erfindung ist außerordentlich wirksam und läßt sich sehr leicht durchführen.
Verwendet man beim erfindungsgemäßen Verfahren eine fließbare Zubereitung, die eine Isocyanatverbindung von verhältnismäßig hohem Molekulargewicht enthält, so ist das durch Reaktion mit Wasser entstehende Reaktionsprodukt sehr zäh und ein
bo Festkörper von hoher mechanischer Festigkeit; die dabei auftretenden flüchtigen Stoffe sind nicht giftig. Festkörper, die zu einem hohen Anteil reaktionsfähige Isocyanatgruppen enthalten, sind leicht zugänglich; die Isocyanatverbindung hat nur den einen Nachteil, daß sie
hri eine verhältnismäßig hohe Viskosität besitzt und daher dem Eindringen in Boden- oder Bauteile-Hohlräume einen großen Widerstand entgegensetzt und schwierig zu injizieren ist.
Im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet man daher bevorzugt ein fließbares Gemisch, das aus einer Isocyanatverbindung und einem Derivat einer Silanverbindung besteht Dies hat den bemerkenswerten Vorteil, daß das Silanderivat als Lösungsmittel für die s Isocyanatverbindungen dient und die Viskosität herabsetzt, wodurch das Eindringen in die Hohlräume erleichtert wird. Obwohl dieses Silanderivat ein bloßes Verdünnungsmittel darstellt, unterliegt es wie die Isocyanatverbindung der Hydrolyse unter Bildung eines wasserunlöslichen Reaktionsprodukts, das mit dazu dient, die Poren zu verstopfen. Das bei der Hydrolyse des Silanderivats entstehende Reaktionsprodukt ist zwar für sich allein spröde, doch kann es einen Festkörper von äußerst großer Zähigkeit und hoher Druckfestigkeit bilden, wenn es zusammen mit dem Gel vorliegt, das durch die Reaktion des Silanderivats mit Wasser gebildet worden ist
So kann man Hohlräume haltbar unter Abdichtung ausfüllen, wie dies z. B. bei der Verbreiterung des Fußes von Pfählen u.dgl. erforderlich ist Verwendet man ein Flüssigkeitsgemisch gemäß Erfindung, so reagiert dieses bei Berührung mit Wasser so schnell, daß der sich bildende Festkörper vom strömenden Grundwasser nicht weggespült werden kann. Wird bei der Hydrolyse des Silanderivats unter Bildung eines Silikatgels ein reaktiven Wasserstoff enthaltender Alkohol gebildet, der leicht mit der Isocyanatverbindung reagiert so bildet sich in besonders vorteilhafter Weise rasch ein Festkörper.
Das freigesetzte Gas verdrängt kurzzeitig überschüssiges Grundwasser. Der wirksame Verfestigungsbereich wird beim erfindungsgemäßen Verfahren durch die Gasblase weit ausgedehnt
Ausführungsform 1
Als Beispiel für eine im erfindungsgemäßen Verfahren sehr wirksam verwendbare chemische fließbare Zubereitung kann eine Isocyanatverbindung genannt werden, die der allgemeinen Formel R — (NCO)n entspricht oder eine andere Gruppe von Isocyanatverbindungen, die durch Reaktion der erwähnten Isocyanatverbindungen mit anderen Verbindungen, enthaltend aktiven Wasserstoff und die damit verbundene Eigenschaft der Reaktivität gegenüber Wasser, erhalten werden. Diese Verbindungen können leicht mit Grundwasser unter Bildung einer wasserunlöslichen hochpolymeren Verbindung unter Freisetzung von Kohlendioxyd-Gas polymerisieren.
In der voranstehenden Formel R — (NCO)n bedeutet R eine organische Gruppe, wie eine aliphatische und/oder aromatische Gruppe; η bedeutet die Zahl 2 oder eine größere Zahl.
Beispiele für derartige Isocyanate sind: 2,4-Toluoldiisocyanat, 2,6-Toluoldiisocyanat, ein Gemisch von 2,4- und 2,6-Toluoldiisocyanat, rohes Toluoldiisocyanat, Diphenylmethan-4,4-diisocyanat, Polyalkylenpolyisocyanat, m-Phenylendiisocyanate, Hexamethylen-l,6-diisocyanat, o-, m- und p-Xyloldiisocyanate, Methylen-bis-pphenylendiisocyanat und Polyallylenpolyphenylisocyanat; und Vorpolymere, die eine endständige Isocyanatgruppe enthalten und durch Reaktion eines Überschusses dieser voranstehend anfänglich genannten Isocyanate mit aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen erhalten wurden.
Beispiele für aktiven Wasserstoff enthaltende Verbindungen, die für die Herstellung der Vorpolymeren
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65 verwendet werden können, sind Wasser, Alkohole, organische Säuren, Amine u.dgl.; zwei- und mehrwertige Alkohole sind bevorzugt z. B. Äthylenglykol, PropylenglykoL Diäthylenglykol, Glycerin, Trimethyloläthan, Trimethylolpropan und Pentaerythrit sowie Ricinusöl und seine Derivate und Polyäther mit endständigen Hydroxylgruppen sowie Polyester.
Der in dieser Beschreibung verwendete Ausdruck »Wasser« umfaßt nicht nur das gewöhnliche Wasser, sondern bedeutet den allgemeinen Ausdruck »aktiven Wasserstoff enthaltende Verbindung«. So werden die voranstehend beschriebenen, aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen als Wasser angesehen.
Die genannten Polyäther mit endständigen Hydroxylgruppen sind die Additions-Polymerisations-Produkte zwischen niedrigmolekularen Verbindungen, die aktiven Wasserstoff enthalten und Alkylenoxiden, und in diesem Fall ist es wünschenswert, niedrigmolekulare Verbindungen auszuwählen, die zwei oder mehr aktive Wasserstoffe tome pro Molekül enthalten. Als Beispiele für solche Polyäther können die Reaktionsprodukte zwischen einer oder mehreren der folgenden, aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen genannt werden: Wasser, Äthylenglykol, Propylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, Sorbit, Saccharose, Phosphorsäure, hypophosphorige Säure, Orthophosphorsäure, Phosphorsäurederivate, wie Glycerophosphorsäuie, Ammoniak, Äthyle;,diamin, Diäthylentriamin, Äthylentriamin oder Harnstoff u.dgl., und einer oder mehreren der folgenden Alkylenoxyde: Äthylenoxid, Propylenoxyd, 2,3-Butylenoxyd, Tetrahydrofuran, Epichlorhydrin, Styroloxyd u.dgl.
Beispiele für Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen sind die Produkte, die durch Reaktion mehrbasischer organischer Säuren mit einem Überschuß mehrwertiger Alkohole erhalten werden; hierfür eignen sich als mehrbasische Säuren Oxalsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Phthalsäureanhydrid, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Tetrachlorphthalsäure, Trimellithsäure u.dgl.; als mehrwertige Alkohole eignen sich hierfür Äthylenglykol, Propylenglykol, Diäthylengiykol, Dipropylenglykol, 1,3-Butylenglykol, 1,4-Butylenglykol, Neopentylglykol, 1,6-Hexandiol, 1,3,6-Hexantriol, Glycerin, Trimethylolpropan, Trimethyloläthan, Pentaerythrit Sorbit und Gemische davon.
Die Polyester können durch Hinzufügen kleiner Mengen organischer einbasischer Säuren und einwertiger Alkohole modifiziert werden. Auch sind Polyester mit endständigen Hydtocylgruppen, die durch Polymerisation von Oxysäuren erhalten worden sind, und Lactonverbindungen brauchbar. Als organische Säuren können auch all die organischen Säuren verwendet werden, die zur Herstellung der vorgenannten Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen dienen; Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen, die aus den erwähnten organischen Säuren und Rohstoffen zur Herstellung der erwähnten Polyäther mit endständigen Hydroxylgruppen hergestellt wurden, können ebenso verwendet werden.
Als Amine können primäre und sekundäre Amine verwendet werden, z. B. Ammoniak, Methylamin, Hydrazin, Äthylendiamin, Diäthylentriamin und Polyamide mit endständigen Amingruppen; Vorpolymerisate mit endständigen Isocyanatgruppen, die aus Aminen 1 'd überschüssigem Polyisocyanat hergestellt sind, sind jedoch im allgemeinen bei der Lagerung nicht stabil und sind daher nicht brauchbar.
Gemäß der Erfindung werden Isocyanate bevorzugt, die im flüssigen Zustand vorliegen oder, wenn sie selbst fest sind, sich in einem Lösungsmittel lösen und dann unter den Anwendungsbedingungen als Flüssigkeit vorliegen. In dieser Form eignen sich Isocyante genauso gut Ferner ist es möglich, die Viskosität der Flüssigkeit mit geeigneten Lösungsmitteln je nach den Bodenbedingungen an der zu injizierenden Stelle einzustellen, um die für das Arbeiten erforderliche Viskosität aufrechtzuerhalten. Im allgemeinen eignet sich eine Viskosität von 1 bis 2000 UiPa s, und es ist ein Isocyanatgruppengehalt von 2% und mehr wünschenswert Als Lösungsmittgel werden solche verwendet, die keine mit der Isocyanatgruppe reagierende Gruppen und kein Wasser enthalten, z. B. aromatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische Kohlenwasserstoffe, Ketone, Ester, Äther und Alkylhalogenide. Praktische Beispiele sind Benzol, Toluol, Xylol, Aceton, Methyläthylketon, Äthylacetat, Butylacetat, Cellosolveacetat, Trichloräthylen, Methylenchlorid, Dichlorbenzol u.dgl.
Zur Einstellung der Geschwindigkeit der Reaktion der Isocyanatverbindung mit im Boden enthaltenem Wasser kann eine geeignete Menge von Katalysatoren und Vernetzungsmitteln hinzugefügt werden. Als Katalysatoren können alle geeigneten Katalysatoren verwendet werden, die die Reaktion bekannter Isocyanate mit aktiven Wasserstoff enthaltenden Verbindungen beschleunigen, z. B. Triäthylamin, N-Methylmorpholin, N-Äthylmorpholin, N-Cocomorpholin, Dimethylbenzylamin, Triäthylendiamin, N,N-Dimethyl-2-methylpiperazin, Pentamethyldiäthylentriamin und ähnliche tertiäre Amine, oder Zinn(II)-chlorid, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnoxyd, Zinn(II)-octat und andere organische Zinnverbindungen. Diese Katalysatoren können als Gemisch oder mit einem geeigneten Lösungsmittel verdünnt verwendet werden. Um die Berührung der Isocyanatverbindung mit Wasser zu verbessern und um die dabei auftretende Reaktion gleichförmig ablaufen zu lassen oder um die Stabilität der Gasblasen von freigesetztem Kohlendioxyd zu steuern, können den Isocyanatverbindungen oberflächenaktive Mittel zugesetzt werden. Als oberflächenaktive Mittel eignen sich besonders nichtionische vom Silikontyp, die zur Herstellung des wohlbekannten Urethanschaums brauchbar sind.
Wenn die voranstehend beschriebenen Zusätze erforderlichenfalls den Isocyanatverbindungen zugesetzt werden und die Isocyanatverbindung in den Boden injiziert wird, so beginnt die Polymerisationsreaktion in dem Augeblick, in dem die Isocyanatverbindung mit dem im Boden befindlichen Wasser in Berührung kommt, und es bildet sich in den Hohlräumen bzw.
ίο Zwischenräumen zwischen den Bodenteilchen eine wasserunlösliche, gelartige, hochpolymere, feste Masse, ohne daß die den herkömmlichen Verfahren eigenen, am Anfang der Beschreibung erläuterten Mangel auftreten.
Isocyanatverbindungen setzen im allgemeinen Kohlendioxyd frei, wenn sie mit Wasser in Berührung kommen; das freigesetzte Kohlendioxydgas verdrängt kurzzeitig überschüssiges Wasser in der Umgebung des zu verfestigenden Teils des Bodens, was zu den bereits beschriebenen Vorteilen der Erfindung führt
Es war wichtig, zwecks Vergleich der verschiedensten Eigenschaften der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verpreßankern und Pfählen mit solchen aus anderen Materialien Versuche durchzuführen.
Nachstehend werden nun die Ergebnisse von Vergleichsversuchen angegeben.
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Versuch 1
Man stellt einen Modellboden aus einer Sandschicht her, in welchem der hydraulische Gradient frei gesteuert werden kann. An diesem Modellboden wurden unter den in Tabelle I angegebenen Bedingungen Vergleichsversuche durchgeführt, und zwar mit vier handelsüblichen wasserlöslichen chemischen Flüssigkeiten sowie mit einem Vorpolymerisat vom Isocyanattyp, das aus 70 Gew.-Teilen eines bifunktionellen Urethan-Vorpolymerisats aus Polypropylenglykol-Toluoldiisocyanat und 30 Gew.-Teilen Xylol als Lösungsmittel bestand und noch einen Zusatz von 0,1% (bezogen auf das Gesamtgewicht) oberflächenaktives Mittel vom Silikontyp und 0,5% Triäthylamin als Katalysator enthielt.
Tabelle I
Bedingungen bei den Beispielen 1 bis 3
Beispiel Beispiel 2 Beispiel 3
Korngröße der Bodenprobe .
Porosität der Bodenprobe
hydraulischer Gradient
scheinbare Wasserfließgeschwindigkeit
wahre Wasserfließgeschwindigkeit
WasserpermeabilitätskoefRzienl der
Bodenprobe
Injektionsmassenmenge
Injektionsdruck
Injektionszeit
Gelbildungszeit
0,3-0,6 mm 0,6-1,2 mm 1,2-2,5 mm
40% 38% 37,5%
1,5 1,5 1,5
0,600 mm/sec 0,747 mm/sec 0,800 mm/sec
1,50 mm/sec 1,965 mm/sec 2,130 mm/sec
4,00 X \02 cm/sec 4,98 X 10 2 cm/sec 5,83 X 10 2 cm/sec
300 ml 300 ml 300 ml
0,5 kg/cm2 0,5 kg/cm2 0,5 kg/cm2
20-40 see 20-40 see 20-40 see
60 ±5 see 60±5 see 60±5 see
Die Ergebnisse der Versuche sind in der Tabelle II angegeben. Das Vorpolymerisat vom Isocyanattyp der Erfindung zeigte sehr wirksame Verfestigungen des Modellbodens bei starkem Grundstrom.
Tabelle II
Hrgebnissc der ersten Versuche
Art der verwendeten Injektionsmasse Verlesligungs-
volumcn		 (Veriest igungsvol urne n/
Injeklionsniassen-
mcngc) X 100		 (Injektionswirksjinl·
Höh I raum viii ti men/
Injektionsmassen
menge) > 100
(cm') (1S.) 1"·.)
Vorpolymerisat vom Isocyanattyp 1887 629,0 251.6
Acrylamid-Typ 572 124,0 49,6
Wasserglas-Typ 515 171,7 68.7
Harnstoff-Formaldehyd-Typ 402 134,0 53.6
Chrom-Lignin-Tvp 460 153,3 O I.Λ
Ausführungsform 2
Man verwendet eine flüssige Zubereitung, die ein Silanderivat der allgemeinen Formel Rn-Si — X(4 „t und eine kleine Menge in dem Silanderivat suspendiertes, feinkörniges Metallcarbid enthält. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung dieser flüssigen Zubereitung reagiert das flüssige Silanderivat mit Wasser und hydrolysiert dabei bei Umgebungstemperatur unter Bildung einer wasserunlöslichen gelartigen Siliciumverbindung, und das feinkörnige Metallcarbid setzt Kohlenwasserstoffgas bei Berührung mit Wasser frei.
In der Formel Rn-Si —X14,,; bedeutet R eine Alkyl- oder Arylgruppe und X eine Alkoxygruppe oder ein Halogenatom.
Je weniger Kohlenstoffatome R enthält, um so schneller hydrolysiert im allgemeinen das Silanderivat und um so besser ist seine Fließfähigkeit, weswegen es wirksam gemäß der Erfindung angewendet werden kann.
Bedeutet X ein Halogenatom, so ist die Anwendung des Silanderivats auf die Fälle beschränkt, bei denen die durch den freigesetzten Halogenwasserstoff verursachte Korrosionswirkung unberücksichtigt bleiben kann.
Silanderivate, bei denen X eine Alkoxygruppe bedeutet, sind verhältnismäßig billig und setzen keine korrosiven Stoffe frei; dagegen hydrolysieren sie im allgemeinen langsam. Man muß daher die Hydrolyse beschleunigen. Eine wirksame Beschleunigung erfolgt durch Zumischen einer kleinen Menge einer organischen Säure oder einer geeigneten Menge Alkohol, in dem Natriumalkoholat gelöst ist.
In der Praxis werden meistens Alkoxysilane verwendet, wie Tetramethoxysilan, Tetraäthoxysilan u.dgl. Im Vergleich zu den gereinigten Produkten sind die Rohprodukte mit niedrigem Salzsäuregehalt verhältnismäßig billig und hydrolysieren rasch, so daß sie sich für die Praxis eignen.
Als feinkörnige Metallcarbidverbindungen. die in der obengenannten Flüssigkeit suspendiert sind, können unter anderem Calciumcarbid oder Magnesiumcarbid u.dgl. verwendet werden, die mit Wasser unter Bildung von Acetylengas reagieren.
Wenn man viel Gasschaum wünscht, so kann man dies durch Erhöhen der Menge dieser in der Flüssigkeit suspendierten feinkörnigen Metallcarbide erzielen.
Verwendet man Calciumcarbid, so hydrolysiert dieses unter Bildung von Calciumhydroxid, das wegen seiner Alkalinität die Hydrolyse des Silanderivats beschleunigt.
Versuch 2
Zwei 4,8 m lange Gasrohre von 1 Zoll Durchmesser wurden im angemessenen Abstand bis zu einer Tiefe von 4,8 m im rechten Winkel in eine 45° steile Böschung eingetrieben. Durch jedes dieser Rohre wurde das im Versuch 1 verwendete Vorpolymerisat injiziert, das jedoch mit 10% Xylol verdünnt und mit 1% (bezogen auf das verdünnte Vorpolymerisat) Triethylamin vermischt war. Bei den Auslaßöffnungen (kolbenförmiger Teil) jedes Injektionsrohres befand sich eine sandige Kiesschicht, die im Gemenge eine große Anzahl 50 bis 100 mm große Kiesel enthielt. In diesem Fall waren in die Injektionsrohre am Auslaßteil Auslaßlöcher von 3 mm Durchmesser in einem Abtand von 5 cm in zwei gestaffelten Reihen gebohrt, und zwar bei dem einen Rohr in einer Länge von 25 cm und bei dem anderen Rohr in einer Länge von 55 cm. Durch das Rohr mit Löchern in einem Bereich von 25 cm wurden einmal 3 kg and ein anderes Mal 12 kg chemische Zubereitung injiziert und durch das Rohr mit Löchern im Bereich von 55 cm wurden einmal 6 kg und ein anderes Mal 24 kg chemische Zubereitung injiziert. Es wurden Ausziehversuche in der axialen Richtung der Rohre durchgeführt. Zum Vergleich wurden auch Rohre gerprüft, durch die keine chemische Zubereitung injiziert worden war. Die Ergebnisse der Versuche zeigten, daß die Ausreißkraft in dem Fall, wo keine chemische Zubereitung injiziert wurde, unterhalb 5 kN betrug, wohingegen die Ausreißkraft bei der Injektion von 3 kg chemischer Zubereitung 30 kN. bei 6 kg 56 kN. bei 12 kg 60 kN und bei 24 kg 80 kN betrug.

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zum Herstellen von Verpreßankern oder mit Fußerweiter ingen versehenen Pfählen im Boden durch Einführen eines Injektionsrohres mit mindestens einer Auslaßöffnung in den Boden und Einspritzen einer fließfähigen Zubereitung durch das Injektionsrohr, die im Boden mit dem damit durchdrungenen Erdreich zu einem festen Körper aushärtet, dadurch gekennzeichnet, daß eine fließfähige Zubereitung verwendet wird, die hauptsächlich eine isocyanatgruppenhaltige Verbindung enthält, und die sich erst bei der Berührung mit dem im Erdreich befindlichen Wasser unter Freisetzung von gasförmigem Kohlendioxid zu einem wasserunlöslichen festen Körper chemisch umsetzt.
DE19691966479 1968-03-21 1969-03-21 Verfahren zum Herstellen von Verpreßankern oder mit Fußerweiterungen versehenen Pfählen im Boden Expired DE1966479C3 (de)

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DE1966479A1 DE1966479A1 (de) 1973-06-28
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Country Status (1)

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DE (1) DE1966479C3 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2706148A1 (de) 2012-08-30 2014-03-12 TuTech Innovation GmbH Verfahren zur Tragfähigkeitsverbesserung von im Baugrund gesetzten offenen Profilen sowie damit erstelltes System

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2502208A1 (fr) * 1981-03-19 1982-09-24 Louis Claude Procede, dispositif et element d'ancrage ou de renforcement des sols
DE102013105859A1 (de) * 2013-06-06 2014-12-11 SG Holding UG (haftungsbeschränkt) Eine im Erdreich aushärtbare Substanz zur dauerhaften Fixierung eines Erdankers oder Grundankers sowie ein Verfahren zum Einbringen derselben
CN106884428B (zh) * 2017-04-07 2019-01-29 东南大学 一种碳化搅拌桩-透气管桩复合地基的施工装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2403643A (en) * 1944-02-25 1946-07-09 George L Dresser Method of and apparatus for introducing grout into subsoil
DE1129894B (de) * 1959-11-05 1962-05-17 Peute Chemie G M B H Chem Fab Verfahren zur Abdichtung und Verfestigung von geologischen Formationen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2706148A1 (de) 2012-08-30 2014-03-12 TuTech Innovation GmbH Verfahren zur Tragfähigkeitsverbesserung von im Baugrund gesetzten offenen Profilen sowie damit erstelltes System

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