DE69304971T2

DE69304971T2 - Process for realizing a water-impermeable underground layer and layer produced with it

Info

Publication number: DE69304971T2
Application number: DE69304971T
Authority: DE
Inventors: Paul Dupeuble; Jacques Morey
Original assignee: SIF ENTREPRISE
Current assignee: SIF ENTREPRISE
Priority date: 1992-04-06
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 1997-03-13
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: DE69304971D1; ATE143436T1; SG43829A1; HK6997A; GR3021156T3; EP0565411B1; EP0565411A1; DK0565411T3; FR2689534A1

Abstract

The invention relates to an underground watertight screen extending in a horizontal general direction, comprising at least one stratum consisting of a plurality of solid unitary elements (3) which intersect one another, formed from a mortar or puddled earth (8) or from a hardened slurry, the said unitary elements (3) having the shape of a cone with substantially vertical axis and whose vertex angle theta lies between 60 and 170 DEG inclusive. Application in the field of civil engineering works, for example for producing footings. <IMAGE>

Description

Die Herstellung von Dichtungsschichten, die sich in der Masse eines durchlässigen Bodens im wesentlichen in der horizontalen Richtung desselben erstreckt, kann durch zwei Hauptarten von Verfahren erfolgen, nämlich den Injektionsverfahren und den Drehstrahlverfahren.The production of sealing layers extending in the mass of a permeable soil essentially in the horizontal direction thereof can be carried out by two main types of methods, namely the injection method and the rotary jet method.

Das Ziel ist in beiden Fällen gleich. Es handelt sich darum, die zwischen den Körnern des betreffenden Bodens existierenden Hohlräume so vollständig wie möglich auszufüllen, um dessen Porosität zu verringern und dadurch die Dichtigkeit zu gewährleisten. Dies erfolgt durch Einbringen eines exogenen Materials in den Boden, das ein Abbinden bewirkt.The aim is the same in both cases. It is to fill as completely as possible the voids existing between the grains of the soil in question in order to reduce its porosity and thus ensure watertightness. This is done by introducing an exogenous material into the soil which causes it to set.

Im Falle des Injektionsverfahrens, wird das Dichtmaterial in als Vergußmaterial (eine Suspension oder eine echte Flüssigkeit) bezeichneter flüssiger Form über Bohrlöcherunter Druck in den betreffenden Boden derart eingebracht, daß es die gegebenen Poren des Bodens durchsetzt bis dieser in möglichst vollständiger Weise imprägniert ist. Bei diesem Verfahren wird die bestehende Struktur des Bodens im wesentlichen beibehalten.In the case of the injection method, the sealing material in liquid form known as a grouting material (a suspension or a real liquid) is introduced into the soil under pressure via boreholes in such a way that it penetrates the pores of the soil until it is impregnated as completely as possible. In this method, the existing structure of the soil is essentially retained.

Beim Strahlverfahren wird das exogene Material oder das Vergußmaterial in den betreffenden Boden ebenfalls von Bohrlöchern aus, jedoch in Form eines horizontal ausgerichteten Hochgeschwindigkeitsstrahls, eingebracht, der im Verlauf seiner Bahn die Struktur des Bodens an dieser Stelle auflöst und, je nach Art des Bodens, vermischt sich das Material mit den Elementen des Bodens und führt nach dem Abbinden zur Bildung eines Erdmörtels oder -betons (beispielsweise bei Kies- oder Sandböden) oder es verdrängt auf einfache Weise den Boden völlig und führt nach dem Abbinden zur Bildung einer gehärteten Vergußmasse (beispielsweise bei Lehmböden). Der Strahl hat einen bestimmten Aktionsradius der von der Fördermenge, dem Arbeitsdruck und den Eigenschaften des Bodens abhängt. Wenn das die Bildung des Strahls bewirkende Werkzeug in dem Bohrloch in eine langsame Rotations-Translationsbewegung versetzt wird, ergibt sich ein mehr oder wniger zylindrisches Volumen behandelten Bodens dessen Ausmaß dem Aktionsradius des Strahls unter den betreffenden Bedingungen und dessen Höhe dem Translationsbewegungsbereich entspricht.In the blasting process, the exogenous material or the grouting material is introduced into the soil in question, also from boreholes, but in the form of a horizontally directed high-speed jet, which, as it travels, breaks up the structure of the soil in that place and, depending on the type of soil, the material mixes with the elements of the soil and, after setting, leads to the formation of a soil mortar or concrete (for example in gravel or sandy soils) or it simply displaces the soil completely and, after setting, leads to the formation of a hardened grouting compound (for example in clay soils). The jet has a certain radius of action which depends on the flow rate, the working pressure and the properties of the soil. When the tool causing the formation of the jet is set in a slow rotation-translational movement in the borehole a more or less cylindrical volume of treated soil is obtained, the size of which corresponds to the radius of action of the jet under the conditions in question and the height of which corresponds to the range of translational movement.

Es ist leicht verständlich, daß es auf diese Weise möglich ist, durch dieses Strahlverfahren im wesentlichen horizontal verlaufende Dichtungsschichten auszubilden, indem mehrere zylindrische Elemente (oder Säulen) solchermaßen über eine gewisse Höhe behandelten Bodens aneinanderliegend angeordnet werden, wobei diese über ein Netzwerk von im wesentlichen vertikalen parallelen Bohrlöchern hergestellt werden, deren Dichte derart gewählt ist, daß sich die Elemente oder Säulen zur Bildung eines durchgehenden Festkörpers überdecken.It is easy to understand that it is possible in this way to form essentially horizontal sealing layers by means of this blasting process by arranging several cylindrical elements (or columns) in such a way that they lie next to one another over a certain height of treated soil, these being produced via a network of essentially vertical parallel boreholes, the density of which is chosen such that the elements or columns overlap to form a continuous solid body.

Diese Durchgängigkeit, die zur Herstellung eines dichten Gewerks unerläßlich ist, erfordert eine perfekte Beherrschung sämtlicher Konstruktionsparameter und insbesondere des Aktionsradius des Strahles, der Genauigkeit der Anbringung der Bohrlöcher und der räumlichen Präzision der Ausführung (Bearbeitunghöhenmaß, Treffer der Bohrungen bei der Behandlung).This continuity, which is essential for the creation of a watertight joint, requires perfect control of all the construction parameters and in particular the radius of action of the jet, the accuracy of the placement of the drill holes and the spatial precision of the execution (machining height, hit of the holes during treatment).

Diese Beherrschung ist schwer zu realisieren, und zwar einerseits wegen der Variabilität des Aktionsradius des Strahls in Abhängigkeit von den jeweiligen Böden, insbesondere jedoch andererseits wegen der inhärenten Ungenauigkeit bei der Ausbildung der Behandlungsbohrlöcher, wobei sich die Ungenauigkeit um so stärker auswirkt, je tiefer die Schicht liegt.This control is difficult to achieve, on the one hand because of the variability of the action radius of the jet depending on the soil in question, but especially on the other hand because of the inherent inaccuracy in the formation of the treatment boreholes, the inaccuracy becoming more pronounced the deeper the layer is.

Dies alles führt dazu, eine Dichte von Behandlungspunkten und eine Behandlungshöhe (wenigstens in der Größenordnung von einem Meter) vorzusehen, die weitaus größer sind als theoretisch erforderlich.All this leads to the need for a density of treatment points and a treatment height (at least of the order of one meter) that is much greater than theoretically necessary.

Die Erfindung zielt darauf ab, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen horizontal verlaufenden unterirdischen Dichtungsschichten unter Verwendung eines Drehstrahlverfahrens zu schaffen, das es ermöglicht, die zuvor genannten Schwierigkeiten und deren Auswirkungen auf das Konzept, die Sicherheit und die Arbeitskosten zu vermeiden.The invention aims in particular to provide a method for producing substantially horizontal underground sealing layers using a rotary jet process, which makes it possible to avoid the aforementioned difficulties and their impact on the design, safety and labour costs.

Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer unterirdischen Dichtungsschicht, die sich generell in horizontaler Richtung erstreckt, wobei das Verfahren die Herstellung mehrerer massiver unitärer Elemente, die einander ohne Unterbrechung überdecken, unter Verwendung des Drehstrahlverfahrens umfaßt, wobei die Elemente aus einem Bodenmörtel oder-beton oder einer gehärteten Vergußmasse vom mineralischen Typ bestehen, wobei das Verfahren zur Herstellung der Elemente wenigstens einen Strahl verwendet, der mit der Horizontalen einen Winkel α zwischen 5 und 60º, einschließlich, bildet.More specifically, the invention relates to a method for producing an underground sealing layer extending generally in a horizontal direction, the method comprising producing a plurality of solid unitary elements overlapping one another without interruption using the rotary jet method, the elements consisting of a soil mortar or concrete or a hardened grout of mineral type, the method for producing the elements using at least one jet forming an angle α with the horizontal of between 5 and 60º, inclusive.

Die Erfindung betrifft gleichermaßen eine unterirdische Dichtungsschicht, die sich generell in horizontaler Richtung erstreckt und wenigstens eine Lage aus mehreren massiven unitären Elementen aufweist, die einander ohne Unterbrechung überdecken und aus einem Bodenmörtel oder -beton oder einer gehärteten Vergußmasse vom mineralischen Typ bestehen, wobei die unitären Elemente die Form eines Kegels mit im wesentlichen vertikaler Achse aufweisen und der Spitzenwinkel θ desselben zwischen 60 und 170º, einschließlich, vorzugsweise zwischen 100 und 160º, einschließlich, beträgt.The invention also relates to an underground sealing layer extending generally horizontally and comprising at least one layer of several solid unitary elements overlapping one another without interruption and consisting of a soil mortar or concrete or a hardened grout of the mineral type, the unitary elements having the shape of a cone with a substantially vertical axis and the apex angle θ of the same being between 60 and 170º, inclusive, preferably between 100 and 160º, inclusive.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Strahlvorrichtung verwendet werden, die einen Rohrstrang aufweist, der unter Hochdruck mit einem Vergußmaterial beschickt ist und zum Einführen in ein Bohrloch bestimmt ist, wobei der Strang an seinem unteren Ende wenigstens eine Auslaßdüse aufweist, die mit dem Rohrstrang einen Winkel β zwischen 30 und 85º, einschließlich, vorzugsweise zwischen 50 und 80º, einschließlich, bildet.To carry out the method according to the invention, a blasting device can be used which has a pipe string which is charged with a grouting material under high pressure and is intended for introduction into a borehole, the string having at least one outlet nozzle at its lower end which is connected to the Pipe string forms an angle β of between 30 and 85º, inclusive, preferably between 50 and 80º, inclusive.

Die Verwendung wenigstens eines in bezug zur Horizontalen geneigten Strahls führt zur Bildung eines unitären Elements mit konischer Form, das einem Chinesenhut ähnelt. Je nach den Arbeitsbedingungen und dem jeweiligen Boden kann jedes Kegelelement an seiner Basis einen Durchmesser von 0,5 m bis zu mehreren Metern aufweisen.The use of at least one beam inclined with respect to the horizontal leads to the formation of a unitary element with a conical shape, resembling a Chinese hat. Depending on the working conditions and the type of soil, each conical element can have a diameter of between 0.5 m and several meters at its base.

Aufgrund der Konizität der unitären Elemente überdeckt sich ein unitäres Element ohne Unterbrechung mit den benachbarten unitären Elementen, selbst wenn während der Herstellung der Elemente ein gewisser Versatz in der Ebene entsteht. Anders ausgedrückt ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine größere Toleranz in der Präzision der zu bildenden Bohrlöcher.Due to the conicity of the unitary elements, a unitary element overlaps with the adjacent unitary elements without interruption, even if a certain offset in the plane occurs during the manufacture of the elements. In other words, the method according to the invention enables a greater tolerance in the precision of the drill holes to be formed.

Ferner ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren aufgrund der Tatsache, daß es die Durchgängigkeit besser garantiert, eine erhebliche Verringerung der Dicke der Dichtungsschicht. Während das bekannte Verfahren die Herstellung von unitären Elementen mit einer Dicke von 1 Meter oder mehr erforderte, um die Durchgängigkeit und damit die Dichtigkeit der Schicht zu gewährleisten, ermöglicht es das vorliegende Verfahren, sich mit einer Dicke in der Größenordnung von 5 bis 100 cm zu begnügen, woraus sich unter Umständen eine erhebliche Ersparnis an Zeit, Material und Kosten ergibt.Furthermore, the process according to the invention, by virtue of the fact that it better guarantees continuity, enables the thickness of the sealing layer to be reduced considerably. While the known process required the manufacture of unitary elements with a thickness of 1 metre or more in order to ensure continuity and therefore the sealing of the layer, the present process makes it possible to make do with a thickness of the order of 5 to 100 cm, which may result in considerable savings in time, material and costs.

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Strahlen können von jeglichem bekannten Typ sein, das heißt, sie können ein einfacher Strahl eines Vergußmaterials vom mineralischen Typ oder ein Strahl aus Vergußmaterial, der von einem ringförmigen Luftstrahl umgeben ist, um den Wirkungsbereich zu vergrößern, oder eine Verbindung aus einem von einem ringförmigen Luftstrahl umgebenen Wasserstrahl, der die Destrukturierung des Bodens bewirkt, und einem gesonderten Vergußmaterialstrahl sein, der üblicherweise auf einer unterhalb des Wasserstrahls gelegenen Höhe vorgesehen ist.The jets used to carry out the process according to the invention can be of any known type, that is to say they can be a simple jet of a mineral type grout or a jet of grout surrounded by an annular jet of air to increase the area of action, or a combination of a water jet surrounded by an annular jet of air which causes the destructuring of the soil and a separate A jet of grouting material, usually provided at a height below the water jet.

Es kann zum Beispiel eine Strahlvorrichtung verwendet werden, die eine Zentrale zur Herstellung eines Vergußzements aufweist, welche eine oder mehrere Pumpen mit der Vergußmasse speist, die über eine Drehverbindung mit einem Rohrstrang verbunden sind, welcher in die vertikale Bohrung, in der die Behandlung mit dem Strahl erfolgen soll, eingeführt ist. Der Bohrstrang kann durch einen rotierenden hydraulischen Kopf, der das obere Ende des Bohrstrangs klemmt und selbst auf einer Bohrschiene angeordnet ist, translatorisch und drehend angetrieben werden. Die Pumpe oder die Pumpen gibt/geben das destrukturierende Fluid (Vergußmasse oder Wasser) mit Drücken in der Größenordnung von 200 bis 700 bar und mehr aus.For example, a jet device can be used which has a central unit for producing a grout cement which feeds the grout to one or more pumps which are connected by a rotary joint to a pipe string inserted into the vertical borehole in which the jet treatment is to take place. The drill string can be driven in translation and rotation by a rotating hydraulic head which clamps the upper end of the drill string and is itself arranged on a drill rail. The pump or pumps deliver the destructuring fluid (grout or water) at pressures of the order of 200 to 700 bar and more.

Der Bohrstrang besteht aus miteinander verbindbaren unitären rohrförmigen Stücken, die mit geeigneten Dichtungen versehen sind, und jedes Stück kann aus einem einfachen Rohr (einfacher Strahl) oder aus mehreren koaxialen Rohren (Doppel- oder Dreifach-Strahl) bestehen. Die Flüssigkeiten (Vergußmasse, Wasser) werden durch eine oder mehrere Düsen mit einem Durchmesser von ungefähr 2 bis 4 mm ausgegeben. Die Stücke des Rohrstrangs können eine Durchmesser von ungefähr 50 bis 200 mm haben.The drill string consists of interconnectable unitary tubular pieces, provided with suitable seals, and each piece can consist of a single pipe (single jet) or of several coaxial pipes (double or triple jet). The fluids (grout, water) are dispensed through one or more nozzles with a diameter of approximately 2 to 4 mm. The pieces of the tubular string can have a diameter of approximately 50 to 200 mm.

Es kann eine Vorrichtung verwendet werden, die einen Strahl oder zwei oder mehrere Strahlen erzeugt. Im Falle eines einzelnen Strahls kann ein unitäres konisches Element einfach durch Drehen des in dem zuvor ausgebildeten Bohrloch befindlichen Rohrstrangs ausgebildet werden, wobei er auf einer gegebenen Höhe gehalten wird. Es ist ferner möglich, ein erstes unitäres konisches Element wie beschrieben auszubilden, und anschließend ein oder mehrere weitere, dem ersten überlagerte Elemente ausbilden, indem der Bohrstrang einfach in dem Bohrloch angehoben und der Vorgang der Herstellung des unitären Kegels auf der erreichten neuen Höhe begonnen wird. Die Höhen können derart gewählt sein, daß die hergestellten aufeinanderfolgenden Kegel voneinander getrennt sind oder zur Bildung eines dickeren Kegels verschmolzen sind. Im Fall der Verwendung einer Vorrichtung mit zwei Strahlen können diese auf der gleichen Höhe (2 Strahlen mit 180º zum Beispiel) oder auf unterschiedlichen Höhen arbeiten. Diese Strahlen können beide sowohl nach oben als auch nach unten gerichtet sein, oder einer (in den meisten Fällen der untere Strahl) der Strahlen ist nach unten und der andere (im allgemeinen der obere Strahl) ist nach oben gerichtet. Es kann, wie dem Fachmann verständlich, ferner eine Vorrichtung verwendet werden, die gleichzeitig mehrere Strahlen, beispielsweise 3 oder 4, erzeugt. Anstatt den Strahl oder die Strahlen während des Vorgangs auf einer Höhe zu halten, kann das Werkzeug über einen bestimmten Bereich der Höhe vertikal bewegt werden, um so das unitäre konische Element zu "verdicken".A device may be used which produces one jet or two or more jets. In the case of a single jet, a unitary conical element can be formed simply by rotating the tubing string located in the previously formed borehole, keeping it at a given height. It is also possible to form a first unitary conical element as described and then form one or more further elements superimposed on the first by simply raising the drill string in the borehole and starting the process of forming the unitary cone at the new height achieved. Heights may be chosen such that the successive cones produced are separated from each other or are fused to form a thicker cone. In the case of using a device with two jets, these may operate at the same height (2 jets at 180º for example) or at different heights. These jets may both be directed upwards and downwards, or one (in most cases the lower jet) of the jets is directed downwards and the other (generally the upper jet) is directed upwards. It is also possible, as will be understood by those skilled in the art, to use a device which produces several jets simultaneously, for example 3 or 4. Instead of keeping the jet or jets at one height during the process, the tool may be moved vertically over a certain range of heights so as to "thicken" the unitary conical element.

Je nach der verwendeten Vorrichtung, und damit auch je nach der erhaltenen Ausbildung des Strahls, läßt sich eine einfache Dichtungsschicht, die aus einer einzigen Lage, bestehend aus mehreren einander schneidenden Kegeln, gebildet ist, oder eine aus zwei oder mehreren übereinanderliegenden Lagen bestehende mehrlagige Dichtungsschicht erzeugen, die jeweils aus mehreren sich schneidenden Kegeln besteht. Die Lagen können aus in gleicher Richtung, das heißt nach oben oder nach unten, orientierten Kegeln oder aus in entgegengesetzten Richtungen orientierten Kegeln bestehen (wobei beispielsweise eine untere Lage aus nach oben gerichteten Kegeln und eine andere, obere Lage aus nach unten orientierten Kegeln bestehen kann). Die Lagen können je nach Wunsch voneinander beabstandet sein, einander an den Kegelspitzen tangieren oder sich gegenseitig schneiden.Depending on the device used, and therefore also on the shape of the jet obtained, it is possible to produce a simple sealing layer consisting of a single layer consisting of several intersecting cones, or a multi-layer sealing layer consisting of two or more superimposed layers, each consisting of several intersecting cones. The layers can consist of cones oriented in the same direction, i.e. upwards or downwards, or of cones oriented in opposite directions (for example, a lower layer can consist of cones directed upwards and another, upper layer can consist of cones directed downwards). The layers can be spaced apart from one another, tangent to one another at the cone tips or intersect one another as desired.

Der Winkel β, den jeder Strahl mit der Vertikalen bildet, sei er nach unten oder nach oben gerichtet, darf höchstens 85º betragen, da über diesem Wert zu stark abgeflachte Kegelelemente erhalten werden, deren Überschneidung mit den benachbarten Kegeln nicht gewährleistet werden kann. Es ist ferner nicht erwünscht, daß der Winkel β geringer als ungefähr 30º ist, da unterhalb dieses Wertes zu spitze Kegelelemente mit einem geringen Basisdurchmesser erhalten werden, was dazu führt, daß die Dichte der auszubildenden Bohrungen zur Durchführung des Strahlverfahrens erheblich erhöht werden muß, was unökonomisch wäre. Ein Winkel β zwischen ungefähr 50 und 80º wird bevorzugt, was einem unitären konischen Element mit einem Spitzenwinkel θ zwischen 100 und 160º, einschließlich, entspricht.The angle β formed by each ray with the vertical, whether directed upwards or downwards, must not exceed 85º, since above this value the conical elements obtained are too flattened and the overlap with the adjacent cones cannot be ensured. It is also undesirable for the angle β to be is less than about 30º, since below this value too acute conical elements with a small base diameter are obtained, which means that the density of the holes to be formed in order to carry out the blasting process must be increased considerably, which would be uneconomical. An angle β of between about 50 and 80º is preferred, which corresponds to a unitary conical element with an apex angle θ of between 100 and 160º, inclusive.

Es sei schließlich bemerkt, daß, falls erwünscht, die erfindungsgemäße Dichtungsschicht aus unitären konischen Elementen gebildet werden kann, deren Spitzenwinkel θ nicht überall gleich sind. Die Spitzenwinkel können von einer Zone zur anderen einer gegebenen Lage und/oder von einer Lage zur anderen variieren.Finally, it should be noted that, if desired, the sealing layer according to the invention can be formed from unitary conical elements whose apex angles θ are not the same everywhere. The apex angles can vary from one zone to another of a given layer and/or from one layer to another.

Die auf die zugehörigen Zeichnungen bezug nehmende nachfolgende Beschreibung dient dem besseren Verständnis der Erfindung.The following description, which refers to the accompanying drawings, serves to provide a better understanding of the invention.

Figur 1 ist eine schematische vertikal geschnittene Darstellung einer erfindungsgemäßen unterirdischen Dichtungsschicht;Figure 1 is a schematic vertical section view of an underground sealing layer according to the invention;

Figur 2 ist eine schematische Schnittdarstellung der Schicht von Figur 1 entlang der Schnittlinie II-II;Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the layer of Figure 1 along the section line II-II;

Figur 3 ist eine vergrößerte geschnittene Teilansicht der Schicht von Figur 1; undFigure 3 is an enlarged partial sectional view of the layer of Figure 1; and

die Figuren 4 bis 6 zeigen drei erfindungsgemäßen Ausführungsvarianten der Schicht.Figures 4 to 6 show three embodiments of the layer according to the invention.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße unterirdische Dichtungsschicht, die eine Sohle 1 bildet, welche im Boden an der Stelle erstellt wurde, an der später ein bereits durch vorab gegossene Wände 2 begrenzter Graben gebildet werden soll. Die Sohle 1 besteht aus mehreren unitären Elementen 3 mit konischer Form, die einander wie in Figur 2 dargestellt überschneiden.Figures 1 and 2 show an underground sealing layer according to the invention, which forms a base 1, which has been created in the ground at the point where a trench already delimited by pre-cast walls 2 is to be formed later. The Sole 1 consists of several unitary elements 3 of conical shape which overlap each other as shown in Figure 2.

Wie in Figur 3 dargestellt, wird jedes unitäre Element durch Einspeisen von härtbarem Vergußmaterial unter Hochdruck in einen Rohrstrang 4, der an seinem unteren Teil mit einer nach unten gerichteten seitlichen Düse 5 versehen und in eine überdimensionierte Bohrung, wie beispielsweise bei 6 dargestellt, eingeführt ist, und durch anschließendes langsames Drehen des Rohrstrangs 4 um sich selbst, wobei derselbe gleichzeitig auf derselben Höhe gehalten wird. Der ausgegebene Vergußmaterialstrahl 7 destrukturiert den vorhandenen Boden, wobei er sich, je nach Art des Bodens, entweder mit den Elementen des Bodens vermischt, um nach dem Aushärten einen Bodenmörtel oder -beton 8 zu bilden, oder er ersetzt den Boden, um nach dem Aushärten eine gehärtete Vergußmasse zu bilden.As shown in Figure 3, each unitary element is made by feeding hardenable grout under high pressure into a pipe string 4 provided at its lower part with a downwardly directed lateral nozzle 5 and inserted into an oversized bore, for example as shown at 6, and then slowly rotating the pipe string 4 on itself while keeping it at the same height. The jet of grout 7 emitted destructures the existing soil, either mixing with the elements of the soil to form a soil mortar or concrete 8 after hardening, or replacing the soil to form a hardened grout after hardening.

Die Figuren 4 bis 6 zeigen verschiedene erfindungsgemäße Varianten.Figures 4 to 6 show different variants according to the invention.

Figur 4 zeigt eine Schicht aus zwei übereinanderliegenden Lagen 11 und 12, die jeweils aus mehreren, denjenigen der Figuren 1 - 3 ähnlichen, unitären konischen Elementen 3 gebildet sind. Eine solche Schicht kann einfach derart erfolgen, daß ein erstes unitäres Element von einem Bohrloch aus hergestellt wird und durch anschließendes leichtes Anheben der Rohrleitung 4 in dem Bohrloch ein zweites unitäres Element gebildet wird, das das erste überlagert. Gemäß einer Variante kann ein Rohrstrang verwendet werden, der mit zwei voneinander beabstandeten Düsen versehen ist die stationär auf einer Höhe gehalten werden.Figure 4 shows a layer of two superimposed layers 11 and 12, each formed from a plurality of unitary conical elements 3 similar to those in Figures 1 - 3. Such a layer can be made simply by producing a first unitary element from a borehole and then slightly raising the pipe 4 in the borehole to form a second unitary element which overlies the first. According to a variant, a pipe string can be used which is provided with two nozzles spaced apart from one another and which are held stationary at the same height.

Figur 5 zeigt eine Dichtungsschicht, die aus zwei Lagen 21 und 22 gebildet ist, welche jeweils aus einer Vielzahl von unitären konischen Elementen 3 gebildet sind, wobei die von dem selben Bohrloch aus hergestellten Kegel, umgekehrt zueinander mit sich berührenden Spitzen angeordnet sind. Eine solche Geometrie ist leicht durch einen Rohrstrang mit zwei im wesentlichen auf gleicher Höhe angeordneten Düsen zu erzielen, wobei jedoch eine nach unten und die andere nach oben gerichtet ist.Figure 5 shows a sealing layer formed from two layers 21 and 22, each formed from a plurality of unitary conical elements 3, the cones produced from the same borehole being arranged inversely to each other with touching tips. Such a geometry is easily achieved by a Pipe string with two nozzles arranged essentially at the same height, but one directed downwards and the other upwards.

Figur 6 zeigt eine Dichtungsschicht ähnlich derjenigen von Figur 5, mit der Ausnahme, daß die Spitzen der von dem selben Bohrloch aus gebildeten Kegel voneinander beabstandet sind anstatt einander zu berühren. Eine solche Geometrie ergibt sich durch Verwendung eines Rohrstranges mit zwei übereinander angeordneten beabstandeten Düsen, wobei die eine nach unten und die andere nach oben gerichtet ist.Figure 6 shows a sealing layer similar to that of Figure 5, except that the tips of the cones formed from the same borehole are spaced apart rather than touching each other. Such a geometry is obtained by using a tubing string with two spaced nozzles arranged one above the other, one pointing downward and the other pointing upward.

Es versteht sich von selbst, daß die beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich Beispielcharakter haben und daß sie modifizierbar sind, insbesondere durch das Ersetzen durch technische Äquivalente, ohne damit von dem durch die Patentansprüche definierten Rahmen der Erfindung abzuweichen.It goes without saying that the embodiments described are merely exemplary and that they can be modified, in particular by replacing them with technical equivalents, without thereby deviating from the scope of the invention as defined by the patent claims.

Claims

1. Underground sealing layer (1) extending generally horizontally, characterized in that it comprises at least one layer of several solid unitary elements (3) overlapping one another without interruption and made of a soil mortar or concrete (8) or a hardened grout of mineral type, the unitary elements having the shape of a cone with a substantially vertical axis and the apex angle θ of the same being between 60 and 170º inclusive.

2. A layer according to claim 1, wherein the apex angle of the cone is between 100 and 160º, inclusive.

3. Layer according to claim 1, wherein the tips of the unitary cones are directed towards the soil surface.

4. A layer according to claim 1, comprising a single layer of unitary elements.

5. A layer according to claim 1, comprising two layers of unitary elements.

6. A layer according to claim 1, wherein the conical unitary elements have a thickness in the order of 5 to 40 cm.

7. A method for producing an underground sealing layer (1) extending generally in a horizontal direction, characterized in that it comprises producing a plurality of solid unitary elements (3) overlapping one another without interruption using the rotary jet method, the elements consisting of a soil mortar or concrete (8) or a hardened mineral-type grouting compound, the method for producing the elements at least one beam (7) is used which forms an angle α of between 5 and 60º, inclusive, with the horizontal.

8. A method according to claim 7, wherein the angle α is between 10 and 40°, inclusive.