Baumaterial und Vorrichtung hierzu Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abdichtung von Bauwerkskonstruktionen, Mauern und Hohlräumen im Boden, Gestein bzw. im Gebirge, insbesondere Tunnel, Stollen, Schächte, Kanäle und Kavernen, wobei über ein abgedichtetes Bohrloch Dichtungs- material unter Druck in das Gestein eingebracht wird.

Die Erfindung betrifft weiters eine Vorrichtung zum Ab- dichten von Bauwerkskonstruktionen, Mauern und Hohlräumen im Boden, Gestein bzw. im Gebirge gemäß einem solchen Verfahren.

Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung noch die Verwendung von Schmelzstoffen im erfindungsgemäßen Verfahren.

Gesteine bzw. Baumaterial konnten bisher nur mit herkömm- lichem Dichtungsmaterial abgedichtet werden, das jedoch mit der Zeit durch Temperatureinfluss und Feuchtigkeit, sowie chemische Einflüsse, z. B. durch Rauch oder Gase, spröde wird. Die Abdich- tung verliert mit der Zeit ihre Dichtungseigenschaften und das Gestein bzw. Baumaterial wird für jegliche Gase oder Flüssig- keiten immer durchlässiger.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Abdichtung von z. B. Gesteinen bzw. Baumaterial zur Verfügung zu stellen, wobei das Abdichtungsmaterial gegenüber Feuchtigkeit, Gasen etc. völlig abdichtet, eine praktisch unbegrenzte Lebens- dauer und eine schnelle Anfangsfestigkeit aufweist. Das Ver- fahren soll weiters unkompliziert sein und in kurzer Zeit eine beliebig große Fläche eines Gesteins bzw. Baumaterials abdich- ten.

Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass erhitzte Schmelzstoffe mit ge- ringer Viskosität und schneller Anfangsfestigkeit, insbesondere Polyamide oder Gele mit Polyamid-ähnlichen Eigenschaften, unter Druck über das Bohrloch in das Gestein bzw. Baumaterial ein- gepresst werden, wonach sie in die Klüfte und Poren des abzu- dichtenden Gesteins bzw. Baumaterials eindringen und diese nach Abkühlung abgedichtet und dauerhaft verschlossen werden.

Durch Erhitzen der Schmelzstoffe mit schneller Anfangs- festigkeit, insbesondere Polyamide bzw. Polyamid-ähnliche Gelet werden diese in einen niederviskosen Zustand gebracht, wodurch sie auch in die kleinsten Klüfte, Poren, Ritzen u. a. des Ge- steins bzw. Baumaterials eindringen können. Mit Druck werden die Schmelzstoffe in das Bohrloch und von dort aus in die Poren und Klüfte des Gesteins bzw. Baumaterials eingepresst, wobei die Temperatur der Schmelzstoffe mit der Tiefe der Poren abnimmt, so dass ab einer bestimmten Eindringtiefe vom Bohrloch aus gesehen, je nach Ausgangstemperatur, die Schmelzstoffe immer dickflüssi- ger werden und schließlich erstarren. Durch den Druck der nach- strömenden Schmelzstoffe werden die schon etwas dickflüssigeren Schmelzstoffe noch tiefer in die Poren oder Klüfte nachgepresst.

Wurden die Schmelzstoffe überhitzt, weisen sie eine ausreichend hohe Temperatur auf, so dass die flüssigen erhitzten Schmelz- stoffe tief in die Poren des Gesteins bzw. Baumaterials ein- dringen können, bevor sie abkühlen und erstarren.

Bei Kontakt mit Wasser haben die Schmelzstoffe die Eigen- schaft, insbesondere beim Härtungsvorgang, gewisse Wassermengen aufzunehmen, wodurch das Volumen der Schmelzstoffe vergrößert wird. Die Schmelzstoffe dehnen sich in den Poren und Klüften weiter aus, wodurch das Gestein bzw. Baumaterial noch stärker abgedichtet wird. Wird das abgedichtete Gestein bzw. Baumaterial Wasser bzw. Feuchtigkeit ausgesetzt, so wird durch die Volumens- vergrößerung der Schmelzstoffe durch Wasseraufnahme ein Gefüge aufgebaut, das auf Dauer auch einem starken hydrostatischen Druck standhält.

Vorzugsweise wird beim erfindungsgemäßen Verfahren das Ein- pressen mehrmals durchgeführt, wobei bereits in Klüften und Poren des abzudichtenden Gesteins bzw. Baumaterials eingedrun- gene Schmelzstoffe zwischen den Einpressvorgängen zumindest teilweise abkühlen können und beim nächsten Einpressvorgang fri- sche, erhitzte Schmelzstoffe in andere Klüfte und Poren ein- dringen können.

Die Vorteile dieses"stop and go"-Verfahrens liegen darin, dass auch wenn es zu einem Rücklauf der Schmelzstoffe (z. B. durch an die Oberfläche des Gesteins bzw. Mauerwerks führende Klüfte) kommt, ein schneller, sicherer Druckaufbau trotzdem mög- lich ist. Bei herkömmlichen Verfahren, z. B. unter Verwendung von Epoxiharzen, mussten bei Rückläufen bisher immer die entspre- chenden Klüfte mit Schnellmörtel abgedichtet werden oder die Epoxiharze mussten an den Austrittsstellen schnell gehärtet werden. Weiters wird durch das"stop and go"-Verfahren auch eine Schrumpfung der Schmelzstoffe beim Abkühlen durch nachgepresste Schmelzstoffe ausgeglichen.

Für ein tiefes Eindringen der erhitzten Schmelzstoffe in das Gestein bzw. Baumaterial ist es günstig, wenn vor dem Einpressen der erhitzten Schmelzstoffe in das Gestein bzw. Baumaterial durch ein Vorheizen ein Temperaturgradient im Gestein bzw. Bau- material aufgebaut wird. Um eine frühzeitige Verfestigung durch Abkühlung durch das kalte Gestein bzw. Baumaterial zu ver- hindern, wird dieses vor Einbringen der Schmelzstoffe erhitzt.

Durch das Vorheizen des abzudichtenden Gesteins bzw. Bauma- terials wird es möglich, auch weniger hoch erhitzte Schmelz- stoffe mit schneller Anfangsfestigkeit zur Abdichtung zu verwen- den, da sie durch die bereits erhöhte Temperatur des Gesteins bzw. Baumaterials nicht sofort an der Oberfläche des kalten Ge- steins bzw. Baumaterials erstarren.

Vorzugsweise werden die erhitzten Schmelzstoffe mit einer Temperatur von 50 bis 1000°C und mit einem Druck von 1 bis 500 bar in das Bohrloch eingebracht. Dabei richten sich Druck und Temperatur der Schmelzstoffe nach deren Eigenschaften, nach der Dichte, Klüftigkeit bzw. Porosität des Gesteins bzw. Baumate- rials, sowie nach der Umgebungstemperatur und der angestrebten Eindringtiefe der Schmelzstoffe.

Ein besonders vorteilhaftes Verfahren ist dadurch gegeben, dass mehrere Bohrlöcher in Abständen zueinander im Gestein bzw.

Baumaterial vorgesehen werden, wobei die von einem Bohrloch aus in das Gestein bzw. Baumaterial eingepressten Schmelzstoffe mit den von den umliegenden Bohrlöchern aus in das Gestein bzw. Bau- material eingepressten Schmelzstoffen aufeinandertreffen, so dass ein zusammenhängender Dichtungsschirm gebildet wird. Da- durch wird ermöglicht, dass eine größere Fläche des abzudich- tenden Gesteins bzw. Baumaterials, etwa eine Mauer oder eine Tunnelwand, völlig abgedichtet wird. Je tiefer die Schmelzstoffe in die Poren bzw. Klüfte eindringen können, umso weniger Bohr- löcher müssen in das Gestein bzw. Baumaterial eingebracht wer- den.

Durch das Aufeinandertreffen der Schmelzstoffe wird eine völlige Dichtung erreicht, da die aufeinandertreffenden Schmelz- stoffe durch die ständig von hinten weiter eindringenden Schmelzstoffe stärker gegeneinander gepresst werden und auf diese Weise die sich dort befindlichen Poren und Klüfte von den Schmelzstoffen völlig ausgefüllt werden.

Weiters ist es günstig, wenn im Vorheizschritt erhitztes Gas während einer Zeitspanne von 1 bis 60 min in das Bohrloch einge- bracht wird. Das Vorheizen des Gesteins bzw. Baumaterials durch ein erhitztes Gas ist technisch einfach und kostengünstig auszu- führen. Das erhitzte Gas wird dabei vorzugsweise in dasselbe Bohrloch, in das später die Schmelzstoffe eingepresst werden, eingebracht. Dabei ist besonders darauf zu achten, dass dies vor Beginn des Einpressens der Schmelzstoffe geschieht, da sonst Gasblasen in die Poren und Klüfte miteingetragen werden, wodurch undichte Stellen im Gestein bzw. Baumaterial entstehen können.

Gas weist gegenüber z. B. Flüssigkeiten den Vorteil auf, dass es aufgrund der geringen spezifischen Dichte durch die Schmelz- stoffe problemlos verdrängt werden kann, und dies ohne sich mit den Schmelzstoffen weiter zu vermischen.

Die Zeitspanne des Gasflusses hängt wiederum von der Umge- bungs- oder Gesteins- bzw. Baumaterialtemperatur, bzw. von der Temperatur des Gases, sowie von der zu erreichenden Temperatur des Gesteins bzw. Baumaterials ab.

Vorteilhafterweise weist das erhitzte Gas eine Temperatur von 50 bis 1000°C und einen Druck von 1 bis 250 bar auf. Dabei sollte das erhitzte Gas einen nicht zu hohen Gasdruck aufweisen, um nicht so tief in die Poren bzw. Klüfte des Gesteins bzw. Bau- materials einzudringen, da wiederum von den anschließend nach- strömenden Schmelzstoffen eingeschlossene Gasblasen undichte Stellen im Gestein bzw. Baumaterial bewirken könnten. Der Gas- druck sollte daher an die Eigenschaften des Gesteins bzw. Bau- materials angepasst und nicht allzu groß sein. Weiters sollte die Temperatur hoch genug sein, um das Gestein bzw. Baumaterial für das Eindringen der Schmelzstoffe ausreichend zu erhitzen.

Jedenfalls ist es wichtig, die Temperatur, den Druck sowie die Zeitspanne des Zustroms des Gases richtig aufeinander abzu- stimmen.

Eine besonders einfache Ausführungsform besteht darin, dass das erhitzte Gas Luft ist. Die auf herkömmliche Weise erhitzte Luft wird dabei in das jeweilige Bohrloch eingebracht, von wo aus das Gestein bzw. Baumaterial aufgeheizt wird. Luft weist den Vorteil auf, dass sie das, Gestein bzw. Baumaterial nicht verun- reinigt oder verätzt. Des Weiteren ist Luft überall vorhanden und kann einfach erhitzt werden, was besonders an entlegenen Orten (z. B. Tunnel im Gebirge) von Vorteil ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Luft ohne weitere Vorsichts- maßnahmen (z.B. Filter) nach Gebrauch wieder ins Freie geleitet werden kann. Auch verunreinigt oder verätzt Luft im Gegensatz zu anderen Gasen die Schmelzstoffe nicht.

Ein anderes günstiges Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das erhitzte Gas ein Verbrennungsgas ist. Auf diese Weise werden rasch und einfach hohe Temperaturen - direkt am Ort des Gebrauchs - erzeugt. Der Verbrennungsprozess kann dabei direkt vor einem Bohrloch (den Bohrlöchern) stattfinden oder aber auch in den Bohrlöchern selbst, vorausgesetzt der Verbrennungsprozess läuft vollständig und ohne irgendwelche Rückstände zu hinter- lassen ab. Denkbar wäre z. B. die Zuleitung des Verbrennungsgases in das jeweilige Bohrloch, wobei die Zündung direkt beim Aus- strömen des Verbrennungsgases aus der Leitung geschieht, so dass eine Flamme ins jeweilige Bohrloch gerichtet ist.

Es wäre auch denkbar, dass der Vorheizprozess ein Schritt eines Wärmetauschers ist. Das Verbrennungsgas bzw. die erhitzte Luft könnte in einer Primärreaktion, etwa zum Antreiben einer Gasturbine oder in einem anderen, vom Vorheiz-Prozess völlig unabhängigen Arbeitsschritt, entstehen, wobei die dabei ent- stehende Hitze zum Vorheizen des Gesteins bzw. Baumaterials ausgenützt wird.

Eine weitere Möglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass das Vorheizen des Gesteins bzw. Baumaterials durch Mikroexplosion eines geeigneten Brennstoffes beim oder im Gestein bzw. Baumaterial erreicht wird. Die Mikroexplosion ge- schieht dabei auf herkömmliche, dem Fachmann bekannte, Weise.

Sowohl bei diesem Heizprozess mittels Brennstoffen als auch beim Heizprozess mittels Verbrennungsgas können spezielle Ab- leitungen des verbrauchten Gases bzw. Brennstoffs, etwa mit Fil- ter, aus dem Bohrloch hinaus notwendig sein.

Es ist auch günstig, wenn das Vorheizen des Gesteins bzw.

Baumaterials durch Einwirken von Mikrowellen auf das Gestein bzw. Baumaterial erreicht wird. Dies erfordert zwar eine spe- zielle, technisch höher entwickelte Ausrüstung, jedoch entstehen keine abzuleitenden Reaktionsprodukte. Der Aufheizprozess er- folgt rasch, und es können hohe Temperaturen erreicht werden, die tiefer in das Gestein bzw. Baumaterial dringen, als bei den herkömmlichen Aufheiz-Methoden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver- fahrens besteht darin, dass über Sensoren, die im Bohrloch oder im Gestein bzw. Baumaterial zwischen den Bohrlöchern eingesetzt sind, Menge, Druck, Strömungsdauer bzw. Temperatur des erhitzten Gases, der Brennstoffe bzw. der Schmelzstoffe bzw. der Energie- eintrag der Mikrowellen geregelt wird bzw. werden. Für einen einwandfreien Ablauf des Verfahrens ist es unerläßlich, dass die verschiedenen Parameter richtig aufeinander abgestimmt sind. Das Gestein bzw. Baumaterial muss genügend vorgeheizt werden, und die Schmelzstoffe müssen genügend dünnflüssig sein und einen ausreichenden Druck aufweisen, damit diese so tief wie notwendig in das Gestein bzw. Baumaterial eindringen können. Wenn mehrere Bohrlöcher nebeneinander im Gestein bzw. Baumaterial angebracht sind, so dürfen die Abstände zwischen diesen nicht zu groß sein, dass zwischen ihnen im Gestein bzw. Baumaterial undichte Stellen entstehen. Diese undichten Stellen können mittels feinen, in das Gestein bzw. Baumaterial eingeführte, Sensoren detektiert wer- den. Durch Sensoren im Bohrloch können z. B. die Parameter Luft und Druck im Zeitverlauf gemessen werden, wodurch Rückschlüsse auf das Gestein bzw. Baumaterial gezogen werden können und damit auch auf die notwendige Temperatur des Gesteins bzw. Baumateri- als, sowie auf den notwendigen Druck der Schmelzstoffe und wie- derum auf den Mindestabstand zwischen den einzelnen Bohrlöchern.

Besonders günstig ist es, wenn das Bohrloch einen Durch- messer von 2 bis 50 cm und eine Länge von bis zu 30 m aufweist.

Je nach Eigenschaften des Gesteins bzw. Baumaterials, dessen Dimensionen, sowie der vorgesehenen Abdichtung variieren die Dimensionen der Bohrlöcher. Weiters wird die Dimensionierung des Bohrloches bzw. der Bohrlöcher auch von der zu lösenden Aufgabe (z. B. Vorverfestigung einer noch zu erstellenden Tunneltrasse, Abdichtung von Hausmauern oder ganzen Gebäuden, wie z. B. Tief- garagen, gegen Grundwasser) abhängen.

Vorzugsweise werden nach Beendigung der Abdichtung des Ge- steins bzw. Baumaterials die Bohrlöcher vollständig verschlos- sen. Dies geschieht z. B. dadurch, dass durch die Schmelzstoffe, nachdem sie vollständig in das Gestein bzw. Baumaterial einge- drungen sind, auch das jeweilige Bohrloch mit Schmelzstoffen ausgefüllt wird, wo sie auch erhärten. Dabei kann das gesamte Bohrloch mit Schmelzstoffen ausgefüllt werden, oder aber auch nur ein Teil. Denkbar wäre weiters jegliches andere Dichtungs- material, sowie das Einführen von einem"Stöpsel"in das je- weilige Bohrloch, das bzw. der jederzeit wieder herausgenommen werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest eine Leitung jeweils für die Zufuhr der Schmelzstoffe, gegebenenfalls des erhitzten Gases und/oder der Brennstoffe und/oder Leitung mit Quelle für Mikrowellen aufweist, wobei die Leitung (en) von einer Ummantelung dicht umgeben ist bzw. sind. Beim Vorheizen, wenn gewünscht, wird meist zuerst die Leitung für die Zufuhr des er- hitzten Gases bzw. der Brennstoffe geöffnet bzw. die Quelle für die Mikrowellen aktiviert, und nach einer bestimmten Zeit bzw. einer erreichten Temperatur des Gesteins bzw. Baumaterials wird diese Leitung geschlossen oder abgedreht. Gleichzeitig oder da- nach wird die Leitung für die Zufuhr der Schmelzstoffe geöffnet, so dass diese in das Bohrloch eingebracht werden. Nach Abschluss der Abdichtung des Gesteins bzw. Baumaterials bzw. zum zwi- schenzeitlichen Abkühlen der Schmelzstoffe im"stop and go"- Verfahren wird diese Schmelzstoff-Leitung geschlossen.

Dadurch, dass die Leitung (en) von einer Ummantelung dicht umgeben ist bzw. sind, können sie gleichzeitig in das jeweilige Bohrloch eingeführt und wieder herausgezogen werden, was den Arbeitsaufwand deutlich verringert. Die Leitungen können auf- einander abgestimmt und von einer gemeinsamen Steuerung aus, etwa in Abhängigkeit zu den Sensoren, geregelt werden. Während des Herausziehens der Leitung (en) samt Ummantelung nach Beendi- gung der Abdichtung des Gesteins bzw. Baumaterials kann die Schmelzstoff-Leitung weiter geöffnet bleiben, so dass das Bohr- loch vollständig oder teilweise mit Schmelzstoffen ausgefüllt wird. Erst wenn die Leitung (en) vollständig oder teilweise aus dem jeweiligen Bohrloch herausgezogen ist bzw. sind, wird die Schmelzstoff-Leitung geschlossen.

Die Ummantelung der Leitung (en) dient nicht nur zur leich- teren Handhabung, sondern auch zum Schutz, etwa vor scharfen Kanten, die im Bohrloch vorhanden sein können.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist gegeben, wenn die Ummantelung außen eine geeignete Dichtung (z. B. Packer) aufweist, so dass das Bohrloch abgedichtet ist. Dadurch wird verhindert, dass die in das jeweilige Bohrloch eingebrachten Schmelzstoffe, Gase, Brennstoffe, etc. gleich wieder nach Aus- tritt aus der jeweiligen Leitung aus dem Bohrloch ausströmen.

Weiters kann dadurch der notwendige Druck im jeweiligen Bohrloch aufgebaut werden.

Dadurch, dass die Leitung (en) eine dichte Ummantelung auf- weisen, ist eine Abdichtung des Bohrlochs, während die Lei- tung (en) sich noch darin befindet (befinden), nach außen hin leicht bewerkstelligbar.

Die Dichtung kann sowohl gleichzeitig mit Einführung der Leitung (en) in das jeweilige Bohrloch angebracht werden, etwa in Form eines Rings aus flexiblem Material um die dichte Ummante- lung, oder aber auch erst danach, z. B. in Form einer (zäh-) flüssigen Substanz, die erhärtet. Die Abdichtung kann auch die zur Abdichtung des Gesteins bzw. Baumaterials verwendeten Schmelzstoffe sein. Nach Beendigung der Abdichtung des Gesteins bzw. Baumaterials wird die Ummantelung mit den bzw. der Lei- tung (en) aus dem jeweiligen Bohrloch herausgezogen, wobei die Dichtung, z. B. die Schmelzstoffe, im Bohrloch verbleiben können.

Weites betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwen- dung von Schmelzstoffen, insbesondere Polyamiden, im erfin- dungsgemäßen Verfahren. Vorzugsweise werden dabei Schmelzstoffe ohne umwelttoxische Zusatzstoffe zur Verwendung kommen, beson- ders bevorzugt Polyamid mit einem Erweichungspunkt von 150°C bis 200°C gemäß ASTM E28 (in Silikonöl) und einer Schmelzviskosität bei 180°C von 300 + 150 m. Pa. s (gemäß ASTM D 3236).

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf die sie je- doch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläutert. Im Ein- zelnen zeigen in der Zeichnung : Fig. 1 ein Bohrloch in einem Gestein, worin zwei Leitungen mit einer gemeinsamen Ummantelung eingefuhrt sind ; und Fig. 2 ein Gestein, wobei ausgehend von drei Bohrlöchern ein zusammenhängender Dichtungsschirm aus Schmelzstoffen gebildet ist.

In Fig. 1 ist ein Gestein l dargestellt, mit einem Bohrloch 2, in das eine Leitung für die Zufuhr von erhitztem Gas bzw.

Brennstoffen 3 und eine für die Zufuhr von Schmelzstoffen 4 eingeführt sind. Diese zwei Leitungen 3,4 sind von einer ge- meinsamen Ummantelung 5 dicht umgeben. Die Ummantelung 5 weist au$en eine Dichtung 6 auf, so dass das Bohrloch 2 nach außen hin abgedichtet ist. Ausgehend vom Bohrloch sind die Schmelzstoffe in die Poren bzw. Klüfte des Gesteins 1 eingepresst, so dass das das Bohrloch 2 umgebende Gestein 7 durch die Schmelzstoffe abge- dichtet ist.

Fig. 2 zeigt eine größere Gesteinsfläche 7 mit drei Bohr- löchern 21, 2'', 2 "', von denen aus Schmelzstoffe in das die Bohrlöcher 2', 2'', 2''' umgebende Gestein 7', 7'', 7''' einge- drungen sind. Durch das Aufeinandertreffen der Schmelzstoffe der einzelnen Bohrl6cher 21, 211, 21''wird ein zusammenhängender Dichtungsschirm 8 gebildet. Dadurch wird die Gesteinsfläche l gegenüber dem Raum 9 abgedichtet. Die Bohrlöcher 2', 2'', 2''' selbst weisen an ihrem jeweiligen Ende 10', 10'', 10''' er- starrte Schmelzstoffe auf, so dass auch die Bohrlöcher 2', 2'', 2"'abgedichtet sind.

Die einzelnen Bohrlöcher 2', 2'', 2 "' sind nicht paralell und gleich lang, sondern variieren je nach Gesteinsabschnitt, in Richtung und Länge.

B e i s p i e l 1: (Laborversuch) Versuchsanordnung : Polyamid (Hotmelt von Henkel KGaA, Düssel- dorf) wurde auf 220°C erhitzt und mit 150 bar (Maschinendruck) in ein 1"-Wasserleitungsrohr gepresst, das mit Bodenmaterial gefüllt war. Zur Gewährleistung eines Wärmereservoirs wurde ein kleiner Hohlraum an der Einlassstelle freigelassen. Das Über- gangsstück wurde mittels eines Heißluftgebläses vorgewärmt. Nach Abschluss des Einpressens des Polyamids wurde eine Druckprüfung mit Pressluft entgegen der Einpressrichtung durchgeführt.

Die Befüllung des Rohres erfolgte mit trockenem Splitt (ca.

3/8 mm, geringer Staubanteil) und die Versuchsanordnung wurde direkt an die Zufuhr der Schmelzstoffe angeschlossen. Nach Ab- schluss des Einpressens von Polyamid wurde festgestellt, dass der Schmelzstoff die gesamte Länge des Versuchsrohrstückes (2 m) vollständig ausgefüllt hatte, eine Druckprüfung ergab, dass die Ausfüllung bis zum maximal erreichbaren Druck von 10 bar Pressluft druckdicht war. Anschließend wurde noch eine Druck- prüfung mittels Öldruck durchgeführt, wobei bei einem angelegten Druck von etwa 20 bar die gesamte Füllung des Versuchsrohr- stückes ausgepresst wurde, die Befüllung war somit bis zumindest 20 bar druckdicht.

Beispiel 2 : Versuchsanordung wie bei Beispiel 1. Die Befüllung des Rohres erfolgte mit einem Gemisch aus Sand, Kies und Splitt mit hohem Feinkornanteil, wassergesättigt und durch Einschlämmen verdich- tet.

Es wurde eine Eindringtiefe des Schmelzstoffes bis ca. 1, 2 m festgestellt. Eine Druckprüfung ergab Druckdichte bis zum maxi- mal erreichbaren Druck von 10 bar Pressluft. Anschließend wurde noch eine Druckprüfung mittels Öldruck vorgenommen, wobei eine Druckdichte bis zum maximal erreichbaren Öldruck von 60 bar festgestellt wurde.

Beide Versuche 1 und 2 beweisen eine sehr rasche Abdichtung gegen hohen Wasserdruck (bis zu 60 bar) mit langfristiger Wirk- samkeit.

Beispiel 3 : Versuchsanordnung : Ein Polyamid (Hersteller Henkel KGaA, Düs- seldorf) wurde auf 220°C erhitzt und mit 150 bar (Maschinen- druck) im geschmolzenen Zustand zwischen zwei Waschbetonplatten gepresst. Der Abstand der Platten betrug ca. 2 mm. Der Hohlraum zwischen den Platten wurde mit einer Gummidichtung derart abge- dichtet, dass die darin befindliche Luft verdrängt werden konn- te. Die Platten wurden fix verspannt, um ein Abheben zu verhin- dern.

Innerhalb weniger Sekunden nach Beginn des Einpressens des Polyamids wurde der Spalt zwischen den Platten vollflächig aus- gefüllt. Infolge des Drucks entstand in der oberen Platte ein Riss, durch den Polyamid austrat. Nach einigen Minuten Aushär- tezeit wurde abermals Polyamid injiziert, welches das bereits vorhandene Polyamid aufschmolz, so dass weiteres Injektionsma- terial aus dem Spalt austrat.

Durch dieses Beispiel wurde bewiesen, dass eine vollflächige Verfüllung von Spalten und Klüften in Gestein bzw. Mauerwerk leicht und einfach durchzuführen ist.

Beispiel 4 : In einem ehemaligen Steinbruch (Ritzengrub, Gemeinde St. Leonhard, Niederösterreich) wurden am Fuß der Steinbruchwand zwei Injektionsbohrlöcher gebohrt. Das Gestein war Kalkmarmor der Böhmischen Masse und wies Bankungen und Klüftungen in un- terschiedlichen Richtungen auf. Der Kluftabstand betrug zumeist einige Dezimeter, die Kluftweite häufig 0, 5 mm-1 mm, teilweise auch geschlossene Klüfte sowie weitere. Klüfte mit eingeschwemm- tem lehmigen Verwitterungsmaterial, das stellenweise auch durchwurzelt war. Die Bohrdurchmesser betrugen 22 mm (0-40 cm Tiefe) und 16 mm (40-100 cm Tiefe). Die Injektionsbohrlöcher wurden mit einer mechanischen Einfachpacker (Dichtung) in 10 cm Tiefe verschlossen. Der Schmelzstoff war ein Polyamidschmelz- stoff der Firma Henkel KGaA, Düsseldorf.

Einige Zeit vor Beginn des Einpressens wurde das Bohrloch mit Wasser befüllt, wobei das Wasser innerhalb kurzer Zeit ver- sickerte.

Das Schmelzmaterial wurde sodann auf ca. 200-230°C erhitzt und aufgeschmolzen, anschließend bei ca. 140 bar Maschinendruck über einen Heizschlauch injiziert. Es wurden ca. 3 min 20 sek gefördert. Nach einer Pause von 1/2 min und einigen weiteren kürzeren Pausen wurden abermals insgesamt ca. 10 sek lang inji- ziert. Auf Grund der zuvor ermittelten Förderleistung entspricht dies einer Injektionsmenge von ca. 3,5 l.

Nach ca. 3 min 20 sek trat geschmolzenes Polyamid an einer Kluft zu Tage. Nach den Pausen konnte zusätzliches Material in- jiziert werden, worauf weitere Austritte von geschmolzenem Po- lyamid an anderen Kluftstellen beobachtet werden konnten.

Nach ca. 1/2 h Aushärtezeit wurde mit einem Kernbohrgerät mit Diamantkrone und Wasserspülung ein Kern mit 8 cm Durchmesser gezogen. Die Bohrung erfolgte ungefähr normal auf die Haupt- kluft. Die Hauptkluft mit einer Öffnungsweite von ca. 2-3 mm war vollflächig mit Polyamid ausgefüllt, das sich jedoch von den Kluftwänden gelöst hatte. Ursache für die fehlende Verbindung war nach Auskunft des Bohrmeisters höchstwahrscheinlich ein Ab- reißen durch den Kernbohrvorgang selbst.

Nach ca. 2 h nach der Injektion wurden von der Felsoberflä- che her mittels Hammer Kluftflächen freigelegt. Dabei zeigte sich eine Ausbreitung des Polyamids über eine Distanz von ca.

60-80 cm. Am folgenden Tag wurde auch beobachtet, dass Polyamid nicht nur in die jeweilige Hauptkluft, sondern auch in Neben- klüfte eingedrungen war. Die freigelegten Klüfte waren vollflä- chig mit Polyamid verfüllt, das mit dem Gestein einen festen Verbund gebildet hatte. Das Polyamid konnte nur mit einigem Aufwand von den Kluftflächen gelöst werden. In den nachfolgenden Wochen wurde an einer mitgenommen Gesteinsprobe festgestellt, dass nach wie vor ein zumindest teilweiser Verbund zwischen Ge- stein und Polyamid bestand. Eine passive Ablösung war nicht er- folgt.

Das obgenannte Beispiel beweist, dass das erfindungsgemäße Verfahren für Dichtinjektionen bestens geeignet ist. Die Aus- breitung im Gestein und die Haftung des Dichtmaterials an den Kluftwänden ist zufriedenstellend. Die Aushärtung erfolgt bedeu- tend schneller als bei herkömmlich verwendeten Materialien. Die Injektion kann auch in ein und demselben Bohrloch unterbrochen und nach teilweiser Erstarrung des Dichtmaterials weiter fort- gesetzt werden ("stop and go "-Verfahren). Dadurch kann die Ver- teilung des Dichtmaterials in den Klüften optimiert werden.

Dieser Effekt ist besonders bemerkenswert, da eine Fortsetzung der Injektion auch nach Austritt von Dichtmaterial an der In- jektionsseite erstmals ermöglicht wird.