DE10001776A1 - Verfahren zum Setzen und Zünden einer Sprengladung für geologische Untersuchungen und Sprengvorrichtung - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zum Setzen und Zünden einer Sprengladung für geologische Untersuchtungen besteht aus den Verfahrensschritten: Bohren eines Bohrloches (14) in den zu untersuchenden Boden (12), Aushöhlen eines gegenüber dem Bohrloch (14) erweiterten Sprengraumes (22) am Ende des Bohrloches (14), Hinablassen eines Zündelementes (34) und eines Sprengstoffbehälters (36) in den Sprengraum (22), Ausdrücken des Sprengstoffes (42) aus dem Sprengstoffbehälter (36) in den Sprengraum (22) und Zünden des Zündelementes (34). Damit ist ein Verfahren geschaffen, bei dem gegenüber herkömmlichen Verfahren der Bohrloch-Durchmesser erheblich kleiner gewählt werden kann, so daß das Bohren des Bohrloches mit erheblich weniger Aufwand verbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Setzen und Zünden einer Sprengladung für geologische Untersuchungen und auf eine Sprengvorrichtung für geologische Untersuchungen.

Bei bekannten Verfahren zur Vorbereitung einer Sprengung wird mit einem Bohrgestänge zunächst ein Bohrloch in den zu unter­ suchenden Boden gebohrt. Anschließend wird ein Sprengstoffbe­ hälter mit einem Zündelement in das Bohrloch hinabgelassen. Das Bohrloch wird anschließend verschlossen und die Zündung ausge­ löst. Der Sprengstoffbehälter hat eine geballte kugel- oder quaderartige Form, um ein möglichst punktförmiges Explosions­ zentrum zu realisieren, wie es für genaue geologische Unter­ suchungen erforderlich ist. Der Bohrloch-Durchmesser muß min­ destens so groß gewählt werden, daß der Sprengstoffbehälter hindurchpasst und mühelos zum Bohrlochboden hinabgelassen wer­ den kann. Hierzu sind typischerweise Bohrlochdurchmesser von 80 mm bis 150 mm erforderlich. Diese relativ großen Bohrlochdurch­ messer haben jedoch den Nachteil, daß die Bohrungen, die typi­ scherweise eine Tiefe von 10-30 m haben, aufwendig, lang­ wierig und damit auch kostspielig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Sprengverfahren und eine verbesserte Sprengvorrichtung für geologische Unter­ suchungen zu schaffen.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist zunächst die Verfahrens­ schritte Bohren eines Bohrloches in den zu untersuchenden Boden und Aushöhlen eines gegenüber dem Bohrloch erweiterten Spren­ graumes am Ende des Bohrloches auf. Das Bohrloch kann mit einem relativ geringen Durchmesser gebohrt werden, der nur zur Zu­ gänglichmachung des erweiterten Sprengraumes ausreichend dimen­ sioniert sein muß, nicht jedoch den Sprengraumdurchmesser auf­ weist. Anschließend werden ein Zündelement und ein schlanker Sprengstoffbehälter durch das Bohrloch in den Sprengraum hinab­ gelassen und der Sprengstoff aus dem Sprengstoffbehälter in den erweiterten Sprengraum ausgedrückt, wo er sich kugelartig ge­ ballt sammelt. Schließlich wird das Zündelement gezündet.

Nur der Sprengraum am unteren Ende des Bohrloches hat eine re­ lativ große Weite, die zur geballten, nicht-stangenartigen Auf­ nahme des Sprengstoffes erforderlich ist, während das Bohrloch in seiner Weite so klein gewählt werden kann, wie es zur Zu­ gänglichmachung und Beschickung des Sprengraumes gerade erfor­ derlich ist. Hierzu sind Bohrloch-Durchmesser von 25 bis 60 mm ausreichend. Zum Beschicken des erweiterten Sprengraumes durch das verengte Bohrloch mit Sprengstoff wird der in einem schlan­ ken Sprengstoffbehälter verpackte Sprengstoff zusammen mit dem Zündelement, jedoch räumlich getrennt von diesem, durch das Bohrloch zum Sprengraum hinabgelassen. Der Durchmesser des Sprengstoffbehälters ist so klein, daß er problemlos durch das Bohrloch hinabgelassen werden kann. Am Sprengraum angekommen wird der Sprengstoff aus dem schlanken Sprengstoffbehälter aus­ gedrückt und auf die gesamte Breite des gegenüber dem Bohrloch erweiterten Sprengraumes verteilt und schließlich gezündet. Durch den Transport des Sprengstoffes zum Bohrlochende in einem schlanken, an die geringe Bohrlochweite angepassten Spreng­ stoffbehälter, kann der Sprengstoff auch durch sehr enge Bohr­ löcher zum Bohrlochboden gebracht werden. Durch den kleinen Bohrlochdurchmesser ist die Bohrung schnell, preiswert und mit geringeren Komplikationen durchführbar.

Vorzugsweise wird das Aushöhlen des Sprengraumes durch Ein­ leiten eines Spülfluides zum Bohrlochende und Ausspülen des Sprengraumes mit dem eingeleiteten Spülfluid vollzogen. Dieses Ausspülen kann durch Einblasen von Druckluft, Dampf oder Wasser vorgenommen werden. Ungefähr 80% der geologischen Bodenuntersu­ chungen werden in relativ weichem Boden bzw. Erdschichten vor­ genommen. Das vergleichweise einfache Aufweiten des unteren Bohrlochendes zu einem erweiterten Sprengraum durch Ausspülung mit einem Fluid, beispielsweise Luft, Wasserdampf oder Wasser, ist ein einfaches und effektives Verfahren zum. Aushöhlen eines erweiterten Sprengraumes in relativ weichen Böden.

Vorzugsweise werden vor dem Hinablassen ein das Zündelement haltender Zündelementhalter und der Sprengstoffbehälter zusam­ mengekoppelt. Nach dem Ausdrücken des Sprengstoffes in den Sprengraum wird der Sprengstoffbehälter von dem Zündelementhal­ ter abgestoßen und aus dem Bohrloch aufgeholt. Der Zündelement­ halter und der Sprengstoffbehälter werden also zu einer Einheit zusammengekoppelt durch das Bohrloch zum Sprengraum hinabgelas­ sen, der Sprengstoff aus dem Sprengstoffbehälter in den Spren­ graum ausgedrückt, der Sprengstoffbehälter von dem Zündelement­ halter getrennt und der Sprengstoffbehälter schließlich wieder aus dem Bohrloch herausgezogen. Zum einen ist durch das Zusam­ menkoppeln das Hinablassen des Sprengstoffbehälters und des Zündelementhalters erleichtert, zum anderen kann durch das an­ schließende Trennen der Sprengstoffbehälter aufgeholt, wieder mit Sprengstoff gefüllt und für weitere Sprengungen verwendet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildung des Verfahrens wird vor dem Hinablassen des Zündelementes und des Sprengstoffbehälters ein Druckschlauch an den Sprengstoffbehälter angebracht, und wird nach dem Hinablassen durch Druckbeaufschlagung des Sprengstoff­ behälters durch den Druckschlauch der Sprengstoff aus dem Be­ hälter ausgedrückt. Damit ist ein nicht-elektrisches Verfahren zum Ausdrücken des Sprengstoffes aus dem Sprengstoffbehälter geschaffen, das keine zusätzlichen Gefahren einer unbeabsich­ tigten Frühzündung mit sich bringt, und sehr zuverlässig arbei­ tet. Eine alternative Lösung ist der Einsatz einer Schubstange zum mechanischen Ausdrücken des Sprengstoffes.

Vorzugsweise erfolgt das Abstoßen des Sprengstoffbehälters durch Druckbeaufschlagung einer lösbaren Kupplung zwischen Sprengstoffbehälter und Zündteil durch den Druckschlauch. Das Abstoßen bzw. Abkuppeln des Sprengstoffbehälters von dem Zünde­ lementhalter durch Druckbeaufschlagung, beispielsweise durch Druckluft birgt keine zusätzlichen Gefahren einer ungewollten Explosionsauslösung in sich, ist mechanisch einfach realisier­ bar und in hohem Maße zuverlässig.

Die erfindungsgemäße Sprengvorrichtung für geologische Unter­ suchungen gemäß Anspruch 6 weist einen in einem Bohrloch hän­ gend absenkbaren Sprengstoffbehälter mit fließfähigem Spreng­ stoff, eine Ausdrückvorrichtung zum Ausdrücken des Spreng­ stoffes aus dem Sprengstoffbehälter, einen an dem Sprengstoff­ behälter angeordneten Zündelementhalter mit einem Zündelement zum Zünden des ausgedrückten Sprengstoffes, und einen Fließweg auf, durch den der ausgedrückte Sprengstoff von dem Spreng­ stoffbehälter zu dem Zündelement fließen kann. Der Sprengstoff wird in einem Transportbehälter bis zum eigentlichen Sprengort transportiert, beispielsweise bis zum Boden des Bohrloches, und erst dort aus dem Sprengstoffbehälter ausgedrückt. Der Spreng­ stoffbehälter und der Zündelementhalter sind in ihrem Quer­ schnitt an den Bohrloch-Durchmesser angepaßt, so daß Spreng­ stoff auch durch schmale Bohrlöcher vollständig und zuverlässig bis zum Bohrlochende transportiert werden kann. Auf diese Weise sind Bohrlöcher mit relativ kleinen Durchmessern ausreichend, wodurch wiederum die Kosten und der Zeitaufwand für das Bohren des Bohrloches reduziert werden. Der Sprengstoff gelangt erst am Sprengart in Kontakt mit dem Zündelement. Eine ungewollte Explosionsauslösung, bevor der Sprengstoff den Bohrlochboden erreicht hat, ist damit ausgeschlossen, wodurch die Handhabung sicherer ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Zündelementhalter axial vor dem Sprengstoffbehälter angeordnet, wobei der Spreng­ stoff aus dem Sprengstoffbehälter durch den im wesentlichen axialen Fließweg in Richtung Zündelement ausgedrückt wird. Auf diese Weise ist eine sehr schlanke Sprengstoffbehälter-Zünde­ lementhalter-Konstruktion realisierbar. Der aus dem Spreng­ stoffbehälter ausgedrückte Sprengstoff läuft nach unten aus dem Sprengstoffbehälter heraus und umgibt den unterhalb des Spreng­ stoffbehälters angeordneten Zündelementhalter bzw. das Zündele­ ment. Durch diese. Anordnung wird eine schlanke Gesamt­ konstruktion realisiert und ein zuverlässiges Ausdrücken des Sprengstoffes in Richtung Zündelement gewährleistet.

Vorzugsweise weist der Sprengstoffbehälter eine Abstoßvor­ richtung zum Abstoßen des lösbaren Sprengstoffbehälters von dem Zündelementhalter auf. Nach dem Ausdrücken des Sprengstoffes kann der Sprenstoff-Behälter von dem in dem Bohrloch verblei­ benden Zündelementhalter abgestoßen und wieder aus dem Bohrloch herausgezogen werden. Der Sprengstoffbehälter kann anschließend wieder mit Sprengstoff befüllt und wieder eingesetzt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Sprengstoffbe­ hälter ein langgestreckter Zylinderkörper und ist die Ausdrück­ vorrichtung ein in dem Zylinderkörper in Längsrichtung beweg­ barer Kolben. Die Kolben-Zylinderanordnung stellt eine schlanke und gleichzeitig zuverlässig funktionierende Konstruktion des Sprengstoffbehälters mit Ausdrückvorrichtung dar.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Sprengstoffbe­ hälter einen Druckschlauchanschluß auf, durch den die dem Sprengstoff abgewandte Kolbenrückseite mit Druck beaufschlagbar ist. An den Druckschlauchanschluß wird vor Hinablassen des Sprengstoffbehälters ein Druckschlauch angeschlossen, bei­ spielsweise ein Luftdruckschlauch. Sobald der Sprengstoffbe­ hälter hinabgelassen und am Bohrlochboden angekommen ist, wird über den Druckschlauch der Kolben mit Druck beaufschlagt, so daß der Kolben den Sprengstoff aus dem Sprengstoffbehälter her­ ausdrückt. Durch die Verwendung von Druckluft zum Antrieb des Kolbens oder anders ausgelegter Ausdrückvorrichtungen entsteht keine zusätzliche Explosionsgefahr. Der Druckluftantrieb des Kolbens ist zuverlässig und preiswert realisierbar.

Vorzugsweise weist der Zündelementhalter eine das Zündelement umgebende Schutzblase zur Aufnahme des ausgedrückten Spreng­ stoffes auf. Der Sprengstoff bleibt auf diese Weise kugelartig um das Zündelement herum konzentriert und kann nicht im Boden versickern. Gleichzeitig schützt die Schutzblase das Zündele­ ment beim Hinablassen des Zündelementhalters und schützt an­ schließend den ausgedrückten Sprengstoff vor Verschmutzung, Feuchtigkeit und Wasser von außen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung bildet der Kolben die Ab­ stoßvorrichtung, wobei der Kolben und der Sprengstoffbehälter derart ausgebildet sind, daß der Kolben am Ende seines Aus­ drückweges den Zündelementhalter von dem Sprengstoffbehälter abstößt. Der Kolben dient also sowohl zum Ausdrücken des Sprengstoffes aus dem Zylinder, als auch - am Ende seines Kol­ benhubes - als Abstoßvorrichtung zum Abstoßen des entleerten Sprengstoffbehälters von dem Zündelementhalter. Damit ist eine einfache Konstruktion und Ausbildung einer Abstoßvorrichtung realisiert.

Alternativ dazu kann die Abstoßvorrichtung auch von einem Fluidkanal an dem Sprengstoffbehälter gebildet werden, wobei der Fluidkanal an einer Anschlagfläche des Zündelementhalters endet und zum Abstoßen des Zündelementhalters über den Druck­ schlauchanschluß mit Druck beaufschlagt werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß der Fluidkanal erst am Ende des Kolbenhubes geöffnet wird, woraufhin der Fluidkanal mit Druck aus dem Druckschlauch bzw. Druckschlauchanschluß be­ aufschlagt wird. Der Druck wirkt durch den Fluidkanal auf die Zündelementhalter-Anschlagfläche, wodurch der Sprengstoffbe­ hälter von dem Zündelementhalter abgedrückt bzw. abgestoßen wird. Auch mit dieser Konstruktion ist eine einfache Abstoßvor­ richtung geschaffen, die als Energiequelle den Druckschlauchan­ schluß nutzt.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Aus­ führungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Längsschnitt eines Bohrloches beim Bohren des Bohr­ loches und Aushöhlen eines erweiterten Sprengraumes,

Fig. 2 Längsschnitt einer Sprengvorrichtung, bestehend aus ei­ ner Kolben-Ausdrückvorrichtung, einem Sprengstoffbe­ hälter und einem Zündelementhalter im demontierten Zu­ stand,

Fig. 3 Längsschnitt eines Teiles der in den Sprengraum hinab­ gelassenen zusammengesetzten Sprengvorrichtung beim Ausdrücken des Sprengstoffes,

Fig. 4 die zusammengesetzte Sprengvorrichtung der Fig. 2 im Bereich des Sprengraumes mit von dem Zündelementhalter abgestoßenem Sprengstoffbehälter,

Fig. 5 Längsschnitt des mit Sprengstoff gefüllten Sprengraumes mit Zündelementhalter,

Fig. 6 eine zweite Ausführungsform der Sprengvorrichtung mit Fluidkanälen zum Abstoßen des Sprengstoffbehälters von dem Zündelementhalter, und

Fig. 7 eine dritte Ausführungsform einer Sprengvorrichtung.

In den Fig. 1 bis 5 sind die wesentlichen Verfahrensschritte zum Bohren eines Bohrloches und Setzen einer Sprengladung für geologische Untersuchungen dargestellt. Zunächst wird, wie in Fig. 1 dargestellt, mit einem Bohrer 10 in den zu unter­ suchenden Baden 12 ein Bohrloch 14 gebohrt. Das Bohrgestänge 16 des Bohrers 10 und das Bohrloch 14 können dabei einen Durchmes­ ser von ungefähr 25 bis 60 mm haben. Die Länge des Bohrloches bestimmt sich aus der gewünschten Tiefe des Explosionszentrums und beträgt in der Regel zwischen 10 m und 30 m. Das Bohrge­ stänge 16 weist eine zentrale Spülleitung 18 auf, durch die ein Spülfluid zum Bohrerkopf 20 geleitet werden kann. Durch Einlei­ ten von Spülfluid und ggf. anschließendes Abpumpen wird am un­ teren Ende des Bohrloches 14 in der gewünschten Tiefe des spä­ teren Explosionszentrums ein Sprengraum 22 ausgehöhlt. Der Sprengraum 22 ist im wesentlichen kugelartig ausgebildet und hat ein Volumen von mehreren Litern. Als Spülfluid kann Luft, aber auch Wasser, Wasserdampf oder ähnliche Mittel verwendet werden. Nach dem Bohren des Bohrloches 14 und dem Ausspülen des Sprengraumes 22 wird das Bohrgestänge 16 wieder aufgeholt.

In Fig. 2 ist eine erste Ausführungsform einer Sprengvor­ richtung 30 dargestellt, die im wesentlichen aus einem Zündele­ menthalter 32 mit Zündelement 34, einem Sprengstoffbehälter 36 und einer Ausdrückvorrichtung 38 besteht. Der Zündelementhalter 32, der Sprengstoffbehälter 36 und die Ausdrückvorrichtung 38 werden erst am Bohrloch 14 zusammengesetzt, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt.

Der Sprengstoffbehälter 36 ist ein Zylinderkörper 40, der mit einem fließfähigen Sprengstoff 42 gefüllt ist und an beiden Längsenden jeweils mit einer Versiegelungsfolie 44, 46 ver­ schlossen ist. An beiden Längsenden weist der Zylinderkörper 40 jeweils ein Außengewinde 48, 50 auf. Der Zylinderkörper 40 be­ steht aus Aluminium, kann jedoch auch aus Kunststoff oder ande­ ren geeigneten Materialien hergestellt sein. Der Außendurchmes­ ser des Zylinderkörpers 40 liegt zwischen 15 und 60 mm, seine Länge zwischen 50 und 2000 mm. Die Folien 44, 46 bestehen aus kunststoffbeschichtetem Papier, aus Aluminium oder Kunststoff.

Für den Transport kann auf beide Sprengstoffbehälterenden eine Schutzkappe aufgeschraubt sein.

Der Zündelementhalter 32 besteht aus einem Rahmenteil 52, der das Zündelement 34 hält. Ferner ist um die untere Hälfte des Rahmenteils 52 eine Schutzblase 54 fixiert, die in einer umlau­ fenden Nut des Rahmenteils 52 mit einem Drahtring fixiert ist. Das Rahmenteil 52 besteht aus Aluminium, kann aber auch aus Kunststoff gefertigt sein. Das Rahmenteil 52 weist in seiner unteren Hälfte drei axiale Beine 56 auf, die an ihren unteren Enden sternförmig zusammenlaufen und in deren Mitte in einem nach oben offenen Becher 55 das Zündelement 34 eingesteckt ist. Die Schutzblase 54 ist elastisch ausgebildet und besteht aus Gummi oder Kunststoff. Die Schutzblase kann alternativ auch ei­ ne spezifische Plastizität aufweisen, so daß sie sich dem Volu­ men plastisch anpaßt. Ihr Volumen beträgt im entspannten Zu­ stand ungefähr 3 Liter. Die Schutzblase 54 ist wasserdicht und schirmt den später eingefüllten Sprengstoff gegen die Umgebung ab und verhindert das Versickern des Sprengstoffes in den Bo­ den.

Das obere Ende des Rahmenteils 52 ist in ein hohlzylinderar­ tiges Adapterteil 58 eingesteckt. Das Rahmenteil 52 weist an seinem oberen Ende eine außen umlaufende Nut auf, in der ein elastischer O-Ring 60 fixiert ist. Auf diese Weise wird gewähr­ leistet, daß das Rahmenteil 52 in dem Adapterteil 58 klemmend hält, jedoch gegen die Reibungskräfte zwischen O-Ring 60 und Innenumfang des Adapterteiles 58 ausgestoßen werden kann. Das obere Ende des Adapterteiles 58 weist ein Innengewinde 62 auf, das auf das Außengewinde 50 des Sprengstoffbehälters 36 auf­ schraubbar ist. Das Rahmenteil 52 weist in seiner oberen Hälfte eine axiale Zentralbohrung 53 auf, die einen Fließweg für den Sprengstoff 42 aus dem Sprengstoffbehälter 36 in Richtung Zünd­ element 34 bildet.

Die Ausdrückvorrichtung 38 weist einen becherartigen Körper 63 und darin einen Kolben 64 auf, der mit einer Kolbenstange 66 geführt wird, wodurch ein Verkanten des Kolbens 64 während des späteren Kolbenhubes in dem Zylinderkörper 40 ausgeschlossen ist. Die Ausdrückvorrichtung 38 weist ferner einen Druck­ schlauchanschluß 68 zum Anschluß eines Druckschlauches 70 auf. Durch den Druckschlauch 70 ist die Kolbenrückseite 72 durch Druckluft mit Druck beaufschlagbar. Auf diese Weise wird der Kolben 64 angetrieben. Am unteren offenen Ende des Becherkör­ pers 63 weist die Ausdrückvorrichtung 38 ein Innengewinde 74 auf, das auf das Außengewinde 48 des Sprengstoffbehälters 36 aufschraubbar ist. Die Führung des Zylinders kann auch durch einen höheren Zylinder gewährleistet werden. In diesem Fall kann die Kolbenstange wegfallen.

Sobald das Bohrloch 14 und der Sprengraum 22 fertiggestellt sind, wird die Sprengvorrichtung 30 zusammengebaut: Das Zünde­ lement 34 wird in den Zündelement-Becher 55 eingesteckt und die Zündleitungen 35 durch einen radialen Kanal aus dem Rahmenteil 52 herausgeführt. Anschließend werden ggf. die Schutzkappen von den beiden Enden des Sprengstoffbehälters 36 abgeschraubt und der Sprengstoffbehälter 36 mit seinem unteren Ende in das Adap­ terteil 58 des Zündelementhalters 32 eingeschraubt. Anschlie­ ßend wird die Ausdrückvorrichtung 38 auf das andere Ende des Sprengstoffbehälters 36 aufgeschraubt. Schließlich wird der Druckschlauch 70 an den Druckschlauchanschluß 68 angekoppelt, beispielsweise durch Einschrauben eines geeigneten Druck­ schlauch-Kupplungsteiles 71.

In diesem zusammengebauten Zustand ist die Sprengvorrichtung 30 bereit zum Hinablassen in das Bohrloch 14 bis hinab in den Sprengraum 22. Beim Hinablassen hängt die Sprengvorrichtung 30 ausschließlich an dem Druckschlauch 70.

Sobald die Sprengvorrichtung 30 am unteren Ende des Bohrloches 14 in dem Sprengraum 22 angekommen ist, wird die Kolbenrück­ seite 72 über die Druckschlauch 70 über einen Druckluft-Gene­ rator mit Druck von 3 bis 10 bar beaufschlagt. Dadurch wird der Kolben 64 in axialer Richtung nach unten gedrückt. Dabei durch­ stößt er zunächst die Folie 44 und schiebt anschließend den Sprengstoff 42 nach unten aus dem Zylinderkörper 40 heraus. Da­ bei durchstößt der Sprengstoff 42 die untere Folie 46 und ge­ langt über den Fließweg 53 in die Schutzblase 54. Die Schutz­ blase 54 wird dabei langsam vollständig mit dem gesamten Sprengstoff 42 gefüllt, so daß die Schutzblase 54' eine bal­ lonartige Form einnimmt.

Nach dem Entleeren des Sprengstoffbehälters 36 stößt der Kolben 64 mit seiner Vorderseite 73 auf den oberen Rand des Rahmen­ teils 52 und schiebt damit das Rahmenteil 52 aus dem Adapter­ teil 58 nach unten heraus, so daß der Sprengstoffbehälter 36 von dem Rahmenteil 52 getrennt wird und an der Druckschlauch 70 hängend wieder aus dem Bohrloch 14 herausgezogen werden kann.

In dem Sprengraum 22 verbleibt alleine das Rahmenteil 52, das Zündelement 34 und der Sprengstoff 42' in der Schutzblase 54', wie in Fig. 5 dargestellt.

In Fig. 6 ist eine zweite Ausführungsform einer Sprengvorrich­ tung 30' dargestellt, wobei die Abstoßvorrichtung anders als bei der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform aus­ gebildet ist.

Das Adapterteil 80 ist über schmale Materialbrücken mit dem Rahmenteil 82 verbunden. Die Materialbrücken bilden Sollbruch­ stellen. Das Rahmenteil 82 weist als Fließkanäle mehrere durch­ gehende Öffnungen 84 auf, durch die der Sprengstoff 42 beim Ausdrücken aus dem Sprengstoffbehälter 36 austreten und in die Umgebung des Zündelementes 34 und in die Schutzblase 54 austre­ ten kann. Das Adapterteil 80 weist mehrere Fluidkanäle 86 auf, deren eines Öffnungsende jeweils an der oberen Anschlagfläche des Rahmenteils 82 endet und deren anderes Öffnungende radial zum Innenraum führt. Die radialen Fluidkanalöffnungen werden verschlossen durch einen Gummischutzring 88.

Der Sprengstoff 42 wird, wie bereits beschrieben, durch Druck­ beaufschlagung durch den Druckschlauch 70 und die Abwärtsbe­ wegung des Kolbens 64 aus dem Sprengstoffbehälter 36 ausge­ drückt. Am Ende des Kolbenweges stößt der Kolben 64 auf den Ring 88 und verschiebt diesen weiter nach unten. Dadurch werden die Fluidkanäle 86 freigelegt. Sobald auch der Kolben 64 die Fluidkanäle passiert hat, wird jeder Fluidkanal 86 mit dem Druck aus dem Druckschlauchanschluß 68 bzw. dem Druckschlauch 70 beaufschlagt. Dieser Druck wirkt auf die Stirnseite des Rah­ menteils 82, so daß dort eine abstoßende Kraft aufgebracht wird, durch die der Sprengstoffbehälter 36 von dem Rahmenteil 82 abgestoßen wird, wobei gleichzeitig die Materialbrücken zwi­ schen Adapterteil 80 und Rahmenteil 82 aufreißen.

Am Ende des Abstoßvorganges kann die Druckluft in das Bohrloch 14 entweichen, so daß in dem Druckschlauch 70 ein Druckabfall auftritt. Dieser Druckabfall ist ein Signal dafür, daß der Sprengstoffbehälter 36 erfolgreich abgestoßen wurde. Der Druck­ abfall dient als Signal zum Aufholen des abgestoßenen Spreng­ stoffbehälters.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform einer Sprengvorrich­ tung 90 dargestellt, die im wesentlichen aus einem einstückigen Sprengstoffbehälterkörper 92 und einem ebenfalls einstückig ausgebildeten Zündelementhalter 94 besteht. Der Sprengstoffbe­ hälterkörper 92 und der Zündelementhalter 94 werden am Bohrloch rastend ineinandergesteckt. Der Sprengstoffbehälterkörper 92 und der Zündelementhalter 94 sind jeweils aus Kunststoff oder aber aus Leichtmetall, Aluminium oder einem ähnlichen Material hergestellt. Die Sprengvorrichtung 90 ist wegen ihrer einfachen Konstruktion preiswert herstellbar und einfach montierbar.

Der verwendete Sprengstoff 42 ist ein homogener Wasser-in-Öl- Emulsions-Typ und kann sensibilisiert werden durch Mikrohohlkü­ gelchen oder durch chemische Verbindungen. Der Sprengstoff hat eine Dichte von 1,0 bis 1,5 g/cm³ und eine Viskosität von 30.000 cP bis 2.000.000 cP.

Claims (15)

1. Verfahren zum Setzen und Zünden einer Sprengladung (30; 90) für geologische Untersuchungen, mit den Verfahrensschrit­ ten:

• - Bohren eines Bohrloches (14) in den zu untersuchenden Boden (12),
• - Aushöhlen eines gegenüber dem Bohrloch (14) erweiterten Sprengraumes (22) am Ende des Bohrloches (14),
• - Hinablassen eines Zündelementes (34) und eines Spreng­ stoffbehälters (36; 92) in den Sprengraum (22),
• - Ausdrücken des Sprengstoffes (42) aus dem Sprengstoff­ behälter (36; 92) in den Sprengraum (22), und
• - Zünden des Zündelementes (34)

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Aushöhlen des Sprengraumes (22) durch Einleiten eines Spülfluides zum Bohrlochende und Ausspülen des Sprengraumes (22).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch vor dem Hinablassen:

• - Zusammenkoppeln eines das Zündelement (34) haltenden Zündelementhalters (52) und des Sprengstoffbehälters (36; 92), und nach dem Ausdrücken des Sprengstoffes:
• - Abstoßen des Sprengstoffbehälters (36; 92) von dem Zün­ delementhalter (52) und Aufholen des abgestoßenen Sprengstoffbehälters (52) aus dem Bohrloch (14).

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch vor dem Hinablassen:

• - Anbringen eines Druckschlauches (70) an den Spreng­ stoffbehälter (36; 92), und

nach dem Hinablassen:

• - Ausdrücken des Sprengstoffes durch Druckbeaufschlagung des Sprengstoffbehälters (36; 92) durch den Druck­ schlauch (70).

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch Ab­ stoßen des Sprengstoffbehälters (92) durch Druckbeaufschla­ gung einer lösbaren Kupplung zwischen Sprengstoffbehälter (92) und Zündelementhalter (82) durch den Druckschlauch (70).

6. Sprengvorrichtung für geologische Untersuchungen, mit

• - einem in einem Bohrloch (14) hängend absenkbaren Sprengstoffbehälter (36; 92) mit fließfähigem Spreng­ stoff (42),
• - einer Ausdrückvorrichtung (64) zum Ausdrücken des Sprengstoffes (42) aus dem Sprengstoffbehälter (36; 92),
• - einem an dem Sprengstoffbehälter (36; 92) angeordneten Zündelementhalter (32) mit einem Zündelement (34) zum Zünden des ausgedrückten Sprengstoffes (42'), und
• - einem Fließweg (53), durch den der ausgedrückte Spreng­ stoff (42) von dem Sprengstoffbehälter (36; 92) zu dem Zündelement (34) fließen kann.

7. Sprengvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündelementhalter (32) axial vor dem langge­ streckten Sprengstoffbehälter (36; 92) angeordnet ist und der Sprengstoff (42) aus dem Sprengstoffbehälter (36; 92) durch den im wesentlichen axialen Fließweg (53) zum Zünde­ lement ausgedrückt wird.

8. Sprengvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sprengstoffbehälter (36; 92) eine Abstoß­ vorrichtung zum Abstoßen des lösbaren Sprengstoffbehälters (36; 92) von dem Zündelementhalter (32) nach dem Ausdrücken des Sprengstoffes (42) aus dem Sprengstoffbehälter (36; 92) aufweist.

9. Sprengvorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sprengstoffbehälter (36; 92) ein lang­ gestreckter Zylinderkörper (40) ist und die Ausdrückvor­ richtung ein in dem Zylinderkörper (40) in Längsrichtung bewegbarer Kolben (64) ist.

10. Sprengvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoffbehälter (36) einen Druckschlauchan­ schluß (68) aufweist, durch den die dem Sprengstoff (42) abgewandte Kolbenrückseite (72) mit Druck beaufschlagbar ist.

11. Sprengvorrichtung nach einem der Ansprüche 6-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündelementhalter (32) eine das Zündelement (34) umgebende Schutzblase (54) zur Aufnahme des ausgedrückten Sprengstoffes (42) aufweist.

12. Sprengvorrichtung nach einem der Ansprüche 6-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (64) die Abstoßvorrichtung bildet, wobei der Kolben (64) und der Sprengstoffbehälter (36; 92) derart ausgebildet sind, daß der Kolben am Ende seines Ausdrückweges den Zündelementhalter (32) von dem Sprengstoffbehälter (36; 92) abstößt.

13. Sprengvorrichtung nach einem der. Ansprüche 6-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstoßvorrichtung von einem Fluid­ kanal (86) an dem Sprengstoffbehälter (36) gebildet wird, wobei der Fluidkanal (86) an einer Anschlagfläche des Zün­ delementhalters (82) endet und zum Abstoßen über den Druck­ schlauchanschluß (68) mit Druck beaufschlagt werden kann.

14. Sprengvorrichtung nach einem der Ansprüche 6-13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündelementhalter (32) als durch­ lässiger Halterahmen (52) ausgebildet ist.

15. Sprengvorrichtung nach einem der Ansprüche 6-14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengstoffbehälter (36; 92) und der Zündelementhalter (32) jeweils ein Kopplungsteil zum lösba­ ren Zusammenkoppeln des Sprengstoffbehälters (36; 92) und des Zündelementhalters (32) aufweisen.