DE4446008A1 - Verfahren und Anlage für die Verdichtung eines Bodens mit Hilfe von Sprengladungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage für die Verdichtung eines Bodens, wobei in den Boden ein Loch oder mehrere Löcher gebohrt werden, in jedes Bohrloch minde­ stens eine Sprengladung eingebracht und jede Sprengladung zur Explosion gebracht wird.

Derartige Bohrlöcher reichen unter den Spiegel des im Boden vor­ handenen Grundwassers, und die Sprengladungen werden unter dem Grundwasserspiegel in den Boden gesteckt und zur Explosion ge­ bracht. Die Bezeichnung "Sprengladung" schließt einen geeigne­ ten Zündmechanismus ein, zum Beispiel eine drahtlose, von der Bodenoberfläche aus zu bedienende Zündung. Es können jedoch auch an sich bekannte, zur Bodenoberfläche, in diesem Falle der Bohrstelle, führende Drähte angebracht sein, wodurch eine Sprengladung mit Hilfe eines elektrischen Signals zur Explosion gebracht werden kann.

Böden, insbesondere flache und schräg abfallende Böden, die aus aufgeschüttetem Material bestehen, das anfänglich oft lose und trocken geschüttet worden ist, wie es zum Beispiel in Gebieten für den Tagebau von zum Beispiel Braunkohle oder Steinkohle, bei Landgewinnungsprojekten oder beim Bau von Dämmen vorgefun­ den werden kann, bilden in der Praxis durch ihre Instabilität eine potentielle Gefahr. Eine Verschiebung, ein Zerfließen oder eine Senkung eines derartig leicht abfallenden flachen Bodens kann sich ereignen, wenn mehrere der folgenden Faktoren auftre­ ten:

• (a) in einer instabilen Bodenschicht steht das Grundwasser bis zu einer Höhe von mehr als ca. 20% der gesamten Schichtstärke;
• (b) es tritt eine plötzliche Belastung oder plötzliche oder andauernde Vibrationen auf;
• (c) die Verteilung der Teilchengröße des Bodenmaterials findet hauptsächlich innerhalb eines bestimmten kritischen Gebietes statt und/oder die Teilchen haben eine runde, abgeschliffene Form mit einer glatten Oberfläche oder
• (d) der Boden hat ein niedriges Schüttgewicht (d. h. der kritischen Dichtheitsindex ist geringer als oder gleich ca. 0,6) mit einer relativ hohen Porosität.

Um die oben umschriebenen instabilen Böden für den Menschen ohne Gefahr einer Verschiebung, Zerfließung oder Senkung begeh­ bar und kultivierbar zu machen, muß der Einfluß der Faktoren (a) bis (d) auf die Bodenstabilität über eine Landoberfläche von oft viele zehn bis hundert Quadratkilometer verringert werden.

Die aus dem Faktor (a) hervorgehende Gefahr kann verringert wer­ den, indem der Porenwasserdruck gesenkt wird, was nur möglich ist, wenn der Grundwasserstand im Boden durch Entwässerung her­ abgesetzt wird. Eine derartige Entwässerung hat einen konti­ nuierlichen Charakter und ist deshalb sehr teuer.

Der Faktor (b) ist eigentlich nur beherrschbar, wenn das Gebiet mit dem instabilen Boden vollständig für den Menschen gesperrt wird. Die potentielle Gefahr einer Verschiebung, Zerfließung oder Senkung bleibt dann jedoch bestehen. Der Faktor (c) kann nicht beeinflußt werden.

Eine dauerhafte Lösung für das Problem der Instabilität des Bodens kann erhalten werden, wenn die Eigenschaften (d) des Bodens geändert werden. Eine aus US-A-2 236 759 bekannte Tech­ nik besteht darin, mittels senkrechter Bohrungen Sprengladungen unter dem Grundwasserspiegel im Boden einzubringen und zur Ex­ plosion zu bringen. Hierdurch wird eine Verbesserung der boden­ mechanischen Eigenschaften erreicht, indem die lose Struktur der Teilchen beseitigt und eine höhere Dichte erzielt wird. Weil Bodenstabilisation oft in ausgedehnten Gebieten durchge­ führt werden muß, werden normalerweise vertikale Bohrungen in regelmäßigen Abständen voneinander ausgeführt, wonach Spreng­ stoffe in den Bohrlöchern eingesetzt und zur Explosion gebracht werden. Der optimale Abstand zwischen angrenzenden Bohrlöchern hängt von der effektiven Reichweite des Effektes der Explosion ab. Diese Reichweite ist definiert als die von der Bohrstelle gemessene Distanz, bei der die Hälfte der Maximumabsenkung erreicht wird. Die effektive Reichweite hängt von der Spreng­ stoffmasse, -sorte oder -type und deren Position im Boden ab. Für ein großes zu stabilisierendes Bodengebiet müssen daher sehr viele Bohrungen niedergebracht werden.

Weil für die Einbringung der Sprengladungen von der Oberfläche des instabilen Bodens selbst gebohrt wird, kann ein Gebiet aus Sicherheitserwägungen nur schrittweise stabilisiert werden. Dadurch werden sichere Zonen in der unmittelbaren Nähe einer Bohrstelle erzeugt. Im Augenblick der Explosion(en) muß die Bohranlage und das dazugehörende Personal bis zu einem sicheren Abstand von mindestens 100 m zurückgezogen werden, um nicht der Gefahr ausgesetzt zu werden, das Opfer von Absenkungen von aus dem Explosions(bohr)loch austretendem Material und eventuellen Bodenverschiebungen zu werden. Das Gebiet der Explosion ist erst nach einem Tag wieder zugänglich, weil der durch die Explosion verursachte Porenwasserdruck nur langsam verschwin­ det. Die Herstellung von für ein großes zu stabilisierendes Bodengebiet erforderliche Anzahl Bohrungen nimmt daher sehr viel Zeit in Anspruch.

Die Erfindung beabsichtigt, das am Anfang beschriebene Verfah­ ren für das Verdichten eines Bodens mit Hilfe von Sprengladun­ gen so zu verbessern, daß es sicherer, schneller und billiger durchgeführt werden kann.

Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß für das Bohren jedes Lochs eine gesteuerte waagerechte Bohrtechnik angewandt wird, wobei im Bohrloch in zueinander vorher bestimmten Abständen oder gleichmäßig verteilt Sprengladungen angebracht werden. Indem in waagerechter Richtung gebohrt wird (was an sich für ganz andere Anwendungen bereits bekannt ist, zum Beispiel aus der US-A-3 878 903), kann von einem Gebiet mit einem stabilen Boden aus gearbeitet werden, so daß für die Bohranlage und die zugehö­ rigen Personen sichere Betriebsumstände garantiert sind. Die An­ lage und das Personal brauchen nicht vor einer Explosion zu einem sicheren Gebiet gebracht zu werden, wodurch viel Zeit ge­ wonnen wird und Kosten eingespart werden. Statt der Notwendig­ keit, eine große Anzahl Bohrungen in senkrechter Richtung in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik durchzuführen, kann man sich jetzt mit einer kleinen Anzahl Bohrungen in waagerech­ ter Richtung begnügen, wobei die Bohrungen sich über eine Ent­ fernung von einigen Kilometern ausdehnen können. Desweiteren wird bei der Explosion der im Bohrloch angebrachten Sprengla­ dungen im allgemeinen kein Material austreten können. Die Zün­ dung der Sprengladungen kann für eine oder für mehrere Bohrun­ gen zur gleichen Zeit oder in einer vorher bestimmten zeitli­ chen Reihenfolge stattfinden. Dabei können zum Beispiel die Sprengladungen vom Bohrlochende in Richtung des Bohrlochs mit einer Zeitverzögerung untereinander zur Explosion gebracht werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung werden in dem Loch nach dem Bohren eine Anzahl unter­ einander verbundene, sich in vorher bestimmten Abständen vonein­ ander befindliche Sprengladungen eingebracht. Die Verbindung der Sprengladungen untereinander macht es möglich, in einem kontinuierlichen Verfahren Sprengladungen in das Bohrloch einzubringen. Die Verbindung untereinander kann derart gewählt werden, daß sie für die Aufnahme von Druckkräften, Zugkräften oder für die Aufnahme beider Kraftarten geeignet ist.

Wenn die Verbindung untereinander für die Aufnahme von Druck­ kräften geeignet ist (zum Beispiel eine Leitung) oder wenn die Sprengladungen gleichmäßig verteilt auf einem Träger angebracht worden sind, werden die Sprengladungen vorzugsweise von der Bohrstelle ins Bohrloch geschoben. Das kann geschehen, indem die Sprengladungen durch eine für das Bohren benutzte hohle Bohrstange geschoben werden, wonach die Bohrstange aus dem Bohr­ loch zurückgezogen wird, bevor die Sprengladungen zur Explosion gebracht werden.

Wenn die Verbindungen der Sprengladungen untereinander geeignet sind für die Aufnahme von Zugkräften (zum Beispiel ein Kabel), wird die Bohrung vorzugsweise so ausgeführt, daß das Ende des Bohrlochs sich an der Bodenoberfläche befindet, so daß die Sprengladungen auf vorteilhafte Weise vom Bohrlochende in das Bohrloch gezogen werden können, indem dafür eine für das Bohren benutzte Bohrstange verwendet wird.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird nach dem Bohren des Lochs durch ein offenes Ende einer hohlen Bohrstange eine Sprengladung in das Bohrloch abgesetzt, wonach vor dem Absetzen jeder folgenden Sprengladung die Bohrstange jeweils über eine vorher bestimmte Distanz zurückgezogen wird.

Um minimale Umsetzungsverluste zu haben, bohrt man vorzugsweise an einer einzigen Stelle mehrere Löcher. Wenn man von einem einzigen Bohrloch hauptsächlich zueinander parallele Löcher bohrt, kann mit einer geringen Anzahl Bohrungen bereits der Boden eines großen Gebiets verdichtet werden. So kann bei einer Entfernung von 30 m in waagerechter Richtung zwischen zwei parallelen Bohrlöchern und Bohrlochlängen von 1000 m der Boden in einem Gebiet mit einer Oberfläche von 60 000 m² verdichtet werden. Für bestimmte Anwendungen können die parallelen Löcher auch übereinander statt nebeneinander gebohrt werden.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform bohrt man von einer einzigen Bohrstelle aus in der Hauptsache radial verlau­ fende Löcher. Auch auf diese Weise ist es möglich, durch eine geeignete Wahl der Stelle der Sprengladungen in den Bohrlöchern mit einer sehr geringen Anzahl Bohrungen ein- relativ großes Gebiet zu stabilisieren.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform, bei der man sozusagen verborgene Dämme im zu stabilisierenden Boden vor­ sieht, bohrt man zuerst ein Loch oder mehrere Löcher in eine erste Richtung, bringt Sprengladungen in jedem Bohrloch ein und bringt die Sprengladungen zur Explosion, wonach-man von einer Bohrstelle auf dem diese Weise verdichteten Boden (einen "Damm") ein oder mehrere Löcher in eine zweite Richtung unter einem Winkel zur ersten Richtung bohrt. Dieser Winkel wird im allgemeinen ungefähr betragen.

Für die Verdichtung des Bodens in einem ausgedehnten Gebiet geht man vorzugsweise so vor, daß man aus verschiedenen Bohr­ stellen Löcher in die erste Richtung, in der Hauptsache senk­ recht zur Verbindungslinie zwischen den Bohrstellen, bohrt, Sprengladungen in jedem Bohrloch einbringt und die Sprengladun­ gen zur Explosion bringt und danach von Bohrstellen auf dem auf diese Weise verdichteten Boden Löcher in eine zweite Richtung bohrt, hauptsächlich senkrecht zur ersten Richtung. Auf diese Weise wird im Boden ein regelmäßiges Raster mit Sprengladungen eingebracht.

Eine Anlage für die Verdichtung eines Bodens umfaßt eine Bohr­ vorrichtung oder mehrere Bohrvorrichtungen für das Bohren eines Loches in den Boden, Mittel zum Einbringen einer Sprengladung für das Einbringen mindestens einer Sprengladung in jedem Bohr­ loch und Zündmittel, um jede Sprengladung zur Explosion zu bringen. Eine derartige Anlage ist laut Erfindung dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bohrvorrichtung für die Durchführung einer gesteuerten waagerechten Bohrung eingerichtet ist und daß die Mittel zum Einbringen von Sprengladungen für die Einbrin­ gung von kontinuierlich verteilten Sprengladungen oder Sprengla­ dungen in vorher zueinander bestimmten Abständen eingerichtet worden sind. In dieser Anlage sind die Vorteile einer ge­ steuerten waagerechten Bohrtechnik und der Verdichtungstechnik eines Bodens mit Hilfe von Sprengladungen auf überraschende und synergetische Weise kombiniert.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Anlage laut Erfindung umfassen die Mittel zum Einbringen von Sprengladungen ein System von untereinander verbundenen, sich in vorher bestimmten Abständen voneinander befindlichen Sprengladungen, wobei dieses System dazu bestimmt ist, im Bohrloch untergebracht zu werden. Die Verbindungen zwischen den Sprengladungen untereinander kön­ nen in der Form eines Rohrs oder eines Kabels oder dergleichen ausgeführt worden sein.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert, in der:

Fig. 1 eine Graphik ist, die den Zusammenhang zwischen der Größe der Teilchen im Boden und der Größen­ verteilung davon zeigt;

Fig. 2 schematisch und perspektivisch die Arbeitsweise für das Verdichten eines Bodens mit Hilfe von Sprengladungen in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik, d. h. mit Anwendung von senkrechten Bohrungen, illustriert;

Fig. 3 in derselben Ansicht wie Fig. 2 die Arbeits­ weise nach der Erfindung illustriert;

Fig. 4 und 5 einen schematischen Querschnitt eines Bodens zeigen, in dem mittels waagerechter Bohrungen Sprengladungen eingebracht worden sind;

Fig. 6 schematisch und in der Draufsicht eine Durch­ führungsform des Verfahrens nach der Erfindung illustriert;

Fig. 7 schematisch und in der Draufsicht eine andere Ausführung des Verfahrens laut der Erfindung illustriert;

Fig. 8 schematisch und in der Draufsicht noch eine weitere Ausführung des Verfahrens laut der Erfindung illustriert;

Fig. 9 und 10 schematisch und in der Draufsicht verschiedene Phasen einer wieder anderen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung illustrieren;

Fig. 11 schematisch im Querschnitt ein Bohrstangen­ system für die Durchführung der waagerechten Bohrung zeigt;

Fig. 12 das System der Bohrstangen laut Fig. 11 in einer anderen Phase des Bohrverfahrens zeigt;

Fig. 13 das Einbringen von Sprengladungen in einem waagerechten Bohrloch illustriert;

Fig. 14 schematisch das Einbringen einer Anzahl unter­ einander verbundener Sprengladungen in einem Bohrloch illustriert und

Fig. 15 schematisch und im Querschnitt das Einbringen von Sprengladungen in einem Bohrloch illu­ striert.

In den verschiedenen Figuren beziehen dich gleiche Bezugszif­ fern auf gleiche Teile oder auf Teile mit gleicher Funktion.

In der Graphik nach Fig. 1 ist entlang der waagerechten Achse der Durchmesser der Bodenteilchen, in mm ausgedrückt, angegeben und entlang der senkrechten Achse der Prozentsatz der Gesamtmas­ se eines Bodenmusters beim Sieben. Wenn die Bodenzusammenset­ zung derart ist, daß die Teilchengröße im grauen Gebiet zwi­ schen den beiden in der Graphik eingezeichneten Kurven liegt, kann der Boden als instabil betrachtet werden.

Fig. 2 illustriert die Weise, in der nach dem Stand der Tech­ nik Sprengladungen im Boden eingebracht werden. Ein Teil des Bodens ist hier als ein rechteckiger Block 2 mit einer Länge l abgebildet, die zum Beispiel 1500 m beträgt, einer Tiefe d, die zum Beispiel 70 mm ist, und einer Breite b, die zum Beispiel 30 m beträgt. Es ist anzumerken, daß die Länge l des Blocks 2 unverhältnismäßig klein dargestellt ist.

Der Boden enthält eine Unterschicht 4, in der Grundwasser vor­ handen ist, und eine Oberschicht 6, in der Grundwasser fehlt. Von der Bodenoberfläche sind im gegebenen Beispiel 51 senkrech­ te Bohrlöcher 8 in den Boden eingebracht worden, wobei die Bohrlöcher 8 bis in die Unterschicht 4 und deshalb bis zum Grundwasser reichen. Die Bohrlöcher 8 sind von der Erdober­ fläche über dem instabilen Boden eingebracht, und deshalb besteht während der Bohrtätigkeiten die Gefahr von Verschiebun­ gen, Zerfließungen oder Senkungen. Als Folge der Instabilität des Bodens kann jedes folgende Bohrloch 8 erst gebohrt werden, nachdem in einem vorherigen Bohrloch 8 bis unter den Grundwas­ serspiegel eine Sprengladung 10 eingebracht und diese zur Explo­ sion gebracht worden ist. Hierdurch wird der Boden nach Ablauf von einiger Zeit derart verdichtet, daß die für die Bohrlöcher 8 benutzte Bohranlage für das Bohren des nächsten Bohrloches 8 versetzt werden kann. Die Entfernung der Bohrlöcher 8 unterein­ ander ist in Fig. 2 unproportional gering wiedergegeben, aber wohl im Verhältnis zur Länge l des Blocks 2.

Mit der Durchführung einer einzigen waagerechten Bohrung nach Fig. 3, die zu einem Bohrloch 12 führt, kann die gleiche Boden­ verdichtung erreicht werden wie mit der großen Anzahl Bohrungen nach Fig. 2. ach der Herstellung des Bohrlochs 12 mit Hilfe einer Bohranlage 14 werden im Bohrloch 12 eine große Anzahl Sprengladungen 16 eingebracht, die danach zur gleichen Zeit oder in einer vorher bestimmten zeitlichen Reihenfolge zur Explosion gebracht werden können. Die Bohranlage 14 befindet sich in einem Gebiet mit einem stabilen Boden mit einer Entfer­ nung s von einem Gebiet mit einem instabilen Boden, das sich in Fig. 3 an der linken Seite einer mit einer gestrichelten Linie angegebenen Fläche ausdehnt.

In den Fig. 4 und 5 ist eine Böschung 20 abgebildet, die an einen See 22 grenzt. Der Grundwasserstand im Boden der Böschung 29 ist mit der Bezugsziffer 24 angegeben. Die Bohranlage 14 ist in Fig. 4 in einem sicheren Gebiet, durch s angegeben, aufge­ stellt und befindet sich in Fig. 5 auf einem Fahrzeug 26 im See 22, d. h. ebenfalls an einer sicheren Stelle. Statt von einem Fahrzeug 26 kann auch von einer natürlichen oder künstli­ chen Insel gebohrt werden. In dem mit e angegebenen Gebiet, in dem der Boden verdichtet werden muß, wird aus der Bohranlage 14 eine horizontale Bohrung oder werden mehrere horizontale Boh­ rungen durchgeführt, die die Bohrlöcher 28, 30 erzeugen, wobei in diesen Bohrlöchern 28, 30 nacheinander Sprengladungen 32 eingebracht und zur Explosion gebracht werden. Dabei braucht die Bohranlage 14 nicht außer Betrieb gesetzt und/oder versetzt werden.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Verfahren sind - in der Figur von rechts nach links verlaufend - nacheinander an Bohrstellen 40a, 40b, 40c und 40d Löcher 42a, 42b, 42c und 42d gebohrt worden, in die Sprengladungen 44a, 44b, 44c und 44d eingebracht worden sind. Die Bohranlage 14 befindet sich an der Stelle 40e für das Bohren eines weiteren Loches 42e. Alle Bohrstellen 40a-40e be­ finden sich in einem mit s bezeichneten sicheren Gebiet mit einem stabilen Boden in ausreichendem Abstand zu einem mit e bezeichneten Gebiet mit einem instabilen, zu verdichtenden Boden. Aus der Fig. 6 geht hervor, daß mit einer beschränkten Anzahl paralleler Horizontalbohrungen ein großes Gebiet ver­ dichtet werden kann. Die Bohranlage 14 braucht nur wenige Male zu einer nächsten Stelle versetzt zu werden.

In Fig. 7 wird ein weiteres Verfahren verdeutlicht, bei dem man sich mit einer noch geringeren Anzahl von Versetzungen der Bohranlage 14 begnügen kann als mit dem an Hand von Fig. 6 illustrierten Verfahren. Von jeder Bohrstelle 46a, 46b und 46c werden mehrere gesteuerte waagerechte Bohrungen ausgeführt, im gegebenen Beispiel drei Stück. Von der Bohrstelle 46a sind Löcher 48a, 50a und 52a eingebracht und mit Sprengladungen 54a ausgerüstet, von der Bohrstelle 46b sind die Bohrlöcher 48b, 50b und 52b eingebracht und mit Sprengladungen 54b versehen und von der Bohrstelle 46c, wo sich Bohranlage 14 im Augenblick befindet, sind Bohrlöcher 48c und 50c eingebracht und mit Sprengladungen 54c versehen worden, während die Bohrung für ein Loch 52c gerade vorgetrieben wird.

Fig. 8 weist auf eine Kombination der Verfahren hin, die an Hand der Fig. 6 und 7 erörtert worden sind. Aus jeder der Stellen 56a, 56b sind drei Bohrlöcher 58a, 60a, 62a bzw. 58b, 6ob, 62b und 58c, 60c, 62c eingebracht worden, in die nach­ einander Sprengladungen 64a, 64b und 64c eingesetzt worden sind. Die Bohrlöcher 58a-58c, 60a-60c und 62a-62c laufen in der Hauptsache parallel dank der Steuerung der waagerechten Bohr­ technik, wodurch eine sehr gleichmäßige Verteilung der Spreng­ ladungen 64a-64c im instabilen Boden im Gebiet e erzielt werden kann.

Gemäß Fig. 9 werden in einem ersten Schritt in der bereits an Hand von Fig. 6 beschriebenen Weise in einem Gebiet e mit einem instabilen Boden drei "Dämme" von den Bohrstellen 66a, 66b, 66c gebildet. An den Stellen, wo diese Dämme sich befin­ den, ist der Boden, nach der Explosion der Sprengladungen 68a, 68b und 68c ausreichend stabil, um als neue Bohrstelle dienen zu können. Entsprechend zeigt Fig. 10, wie auf dem von der Bohrstelle 66a zustande gebrachten Damm neue Bohrstellen 70a ge­ wählt werden können, von denen in zwei einander gegenüberliegen­ den Richtungen neue Bohrungen für die Verdichtung des Bodens neben dem Damm durchgeführt werden können. In gleichartiger Weise bilden die von Bohrstellen 66b und 66c gebildeten Dämme die Basis für Bohrstellen 70b bzw. 70c.

Fig. 11 zeigt den vorderen Teil einer hohlen Steuerbohrstange 80, um die koaxial eine hohle Spülbohrstange 82 angebracht ist. Es wird in an sich für die gesteuerte waagerechte Bohrtechnik bekannter Weise eine Flüssigkeitsströmung durch die Steuerbohr­ stange 80 bis zu deren Ende und in entgegengesetzter Richtung durch den Raum zwischen der Steuerbohrstange 80 und der Spül­ bohrstange 82 für die Durchführung einer horizontalen Bohrung bewirkt. Die Steuerung der Bohrung findet mit Hilfe eines Posi­ tionsmeßinstruments 84 statt, das sich in der Steuerbohrstange 80 befindet. Wenn das Ende des Bohrlochs erreicht ist, wird die Steuerbohrstange 80 mit dem Positionsmeßinstrument 84 in die Richtung des Pfeiles 86 aus der Spülbohrstange 82 zurückgezo­ gen, wie in Fig. 12 dargestellt. Danach wird (siehe Fig. 13) durch die Spülbohrstange 82 eine Leitung 88 mit verteilt ange­ brachten Sprengladungen 90 oder ein Träger mit gleichmäßig ver­ teilt angebrachten Sprengladungen in die Richtung des Pfeils 92 eingeführt, wonach die Spülbohrstange 82 in die Richtung des Pfeils 94 aus dem Bohrloch entfernt wird. Das Rohr 88 mit den Sprengladungen 90 bleibt jedoch im Bohrloch, wobei die Spreng­ ladungen 90, jede in einem geeigneten Zeitpunkt, zur Explosion gebracht werden können.

In Fig. 14 wird gezeigt, wie mit Hilfe einer Bohranlage 14 ein in der Hauptsache waagerecht verlaufendes Bohrloch 96 so in einen Boden 98 gebohrt worden ist, daß das Ende des Bohrlochs 96 sich an der Oberfläche des Bodens 98 an einer Stelle befin­ det, die mit der Bezugsziffer 100 bezeichnet ist. Wenn eine der für das Bohren benutzte Bohrstange an der Seite 100 aus dem Bohrloch 96 zum Vorschein kommt, wird das Ende dieser Bohrstan­ ge mit dem Ende eines Kabels einer Leitung 102 verbunden, worauf in vorher bestimmten Abständen Sprengladungen 104 befe­ stigt sind oder worin sich gleichmäßig verteilte Sprengladungen befinden. Das Zurückziehen der Bohrstange aus dem Bohrloch 96 durch die Bohranlage 14 wird also auf vorteilhafte Weise be­ nutzt, um die Sprengladungen 104 im Bohrloch einzubringen.

Von der in Fig. 12 gezeigten Situation ausgehend, bei der die Steuerbohrstange 80 aus der Spülbohrstange 82 entfernt worden ist, zeigt Fig. 15, wie in der Spülbohrstange 82 mittels einer Flüssigkeit 106 unter Druck eine mit Abdichtungen 107 ausgerü­ stete Sprengladung 108 in die Richtung des Pfeiles 110 versetzt wird. Die Sprengladung 108 wird dabei schließlich durch das offene Ende der Spülbohrstange 82 im Bohrloch 96 kommen. Danach kann die Spülbohrstange 82 über eine vorher bestimmten Distanz in die Richtung des Pfeiles 112 zurückgezogen werden, wonach er­ neut eine Sprengladung 108 mit Hilfe einer Druckflüssigkeit 106 im Bohrloch 96 abgesetzt werden kann. Diese Arbeitsweise kann je nach Bedarf viele Male wiederholt werden, wobei die Stelle des offenen Endes der Spülbohrstange 82 jeweils die Stelle einer Sprengladung 108 im Bohrloch 96 bestimmt.

Claims (18)

1. Verfahren für die Verdichtung eines Bodens, wobei in den Boden ein Loch oder mehrere Löcher gebohrt werden, in jedem Bohrloch mindestens eine Sprengladung eingesetzt und jede Sprengladung zur Explosion gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß für das Bohren jedes Loches (12, 28, 30, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c, 96) eine gesteuerte waagerechte Bohrtechnik angewandt wird, wobei im Bohrloch (12, 28, 30, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c, 96) in zueinander vorbestimmten Abstän­ den oder gleichmäßig verteilt Sprengladungen (16, 32, 44a-d, 54a-c, 64a-c, 68a-c, 90, 104, 108) angebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Loch (12, 28, 30, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c, 96) nach dem Boh­ ren eine Anzahl untereinander verbundener, in vorher be­ stimmten Abständen voneinander befindlicher Sprengladungen (16, 32, 44a-d, 54a-c, 64a-c, 68a-c, 90, 104, 108) einge­ bracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladungen (16, 32, 44a-d, 54a-c, 64a-c, 68a-c, 90, 108) von der Bohrstelle ins Bohrloch (12, 28, 30, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) geschoben werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladungen (16, 32, 44a-d, 54a-c, 64a-c, 68a-c, 90, 108) durch eine für das Bohren benutzte hohle Bohrstange (80) geschoben werden, wonach die Bohrstange (80) aus dem Bohrloch (12, 28, 30, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) zurückge­ zogen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Bohrlochs (96) sich an der Bodenoberfläche befindet und daß die Sprengladungen (104) vom Bohrlochende ins Bohrloch (96) gezogen werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladungen (108) durch eine für das Bohren benutzte Bohrstange (82) beim Zurück­ ziehen davon in das Bohrloch (96) gezogen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Bohren des Lochs (96) durch ein offenes Ende einer hohlen Bohrstange (82) im Bohr­ loch (96) eine Sprengladung (108) abgesetzt wird, wonach vor dem Absetzen jeder folgenden Sprengladung (108) die Bohrstan­ ge (82) jeweils um eine vorbestimmte Distanz zurückgezogen wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Bohrstelle (40a-c, 46a-c, 56a-c, 66a-c, 70a-c) mehrere Löcher (12, 28, 30, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c) gebohrt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Bohrstelle (56a-c) in der Hauptsache zueinander parallele Löcher (58a-c) gebohrt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Bohrstelle (46a-c) in der Hauptsache radial verlaufende Löcher (48a-c) gebohrt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst ein Loch oder mehrere Lö­ cher in eine erste Richtung gebohrt, Sprengladungen in jedem Bohrloch eingebracht und die Sprengladungen (68a-c) zum Explodieren gebracht werden und daß danach von einer Bohr­ stelle (70a-c) auf dem dort verdichteten Boden ein Loch oder mehrere Löcher in eine zweite Richtung unter einem bestimm­ ten Winkel zu der ersten Richtung gebohrt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß von verschiedenen Bohrstellen Löcher in die erste Richtung in der Hauptsache senkrecht zu der Verbindungslinie zwischen den Bohrstellen gebohrt, Sprengladungen in jedem Bohrloch angebracht und die Spreng­ ladungen zur Explosion gebracht werden und daß danach von Bohrstellen auf dem auf diese Weise verdichteten Boden Löcher in die zweite Richtung hauptsächlich senkrecht zur ersten Richtung gebohrt werden.

13. Anlage für die Durchführung des Verfahrens nach einem der obenstehenden Ansprüche, die eine Bohreinrichtung oder mehrere Bohreinrichtungen für das Bohren eines Loches in den Boden, Einbringungsmittel für Sprengladungen für das Ein­ bringen von mindestens einer Sprengladung in jedem Bohrloch und Zündmittel enthält, um jede Sprengladung zur Explosion zu bringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrvorrichtung (14) für die Durchführung einer gesteuerten waagerechten Bohrung und daß die Mittel zum Einbringen der Sprengladungen für das Einbrin­ gen von gleichmäßig verteilten Sprengladungen (16, 32, 44a-d, 54a-c, 64a-c, 68a-c, 90, 104, 108) oder von Spreng­ ladungen in zueinander vorbestimmten Abständen ausgebildet sind.

14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einbringen von Sprengladungen ein System von untereinander verbundenen, sich in vorbestimmten Abständen voneinander befindlichen Sprengladungen (16, 32, 44a-d, 54a-c, 64a-c, 68a-c, 90, 104, 108) umfassen, wobei das System bestimmt ist, in das Bohr­ loch (12, 28, 30, 42a-e, 48a-c, 50a-c, 52a-c, 58a-c, 60a-c, 62a-c, 96) eingeführt zu werden.

15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladungen (16, 32, 44a-d, 54a-c, 64a-c, 68a-c, 90, 104, 108) in einer Leitung bzw. Rohr (82) eingebracht worden sind.

16. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladungen (16, 32, 44a-d, 54a-c, 64a-c, 68a-c, 90, 104, 108) mittels eines flexiblen Kabels (102) untereinander verbunden sind.

17. System von Verbindungsmitteln und mindestens einer Spreng­ ladung, offensichtlich bestimmt zur Anwendung in dem Ver­ fahren nach Anspruch 4 oder im System nach Anspruch 14.

18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmittel aus einer Leitung bzw. Rohr (104) besteht, in der sich zumindest eine Sprengladung befindet.