AT413400B

AT413400B - Tiefbohrbrunnen

Info

Publication number: AT413400B
Application number: AT9982004A
Authority: AT
Inventors: Klaus Willinger
Original assignee: Wps Ges M B H Willinger Pumpsy
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2004-06-08
Publication date: 2006-02-15
Also published as: ATA9982004A; EP1809857A1; WO2005121497A1

Description

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AT 413 400 B

Die Erfindung betrifft einen Bohrbrunnenabschluss für eine Tiefbohrbrunnenanlage, welche zumindest einen Tiefbohrbrunnen aufweist, der mit dem Bohrbrunnenabschluss verbunden ist, sowie eine Tiefbohrbrunnenanlage mit einem solchen Bohrbrunnenabschluss. 5 Brunnenpumpanlagen werden bisher auf folgende Weise errichtet. Nach dem Ausheben eines entsprechenden Loches an der gewünschten Stelle im Erdreich werden vorerst die einzelnen Brunnenringe des Brunnenschachtes geliefert, in das ausgehobene Loch gebracht, und dort die einzelnen Brunnenringe miteinander verbunden und abgedichtet, beispielsweise mit Brunnenschaum oder Zement verschäumt. 10

Anschließend werden die einzelnen Komponenten der Anlage, etwa die Pumpe, Verkabelungen, Verrohrungen etc. an der gewünschten Stellen im Keller oder einem dafür vorgesehenen Technikraum montiert. Der Tiefbohrbrunnen der Brunnenpumpanlage wird mit den abgehenden Leitungen fix verbunden. 15

Der gesamte Brunnenschacht oder lediglich der obere Bereich des Tiefbohrbrunnens ist mit einem Bohrbrunnenabschluss abgedeckt, der den Brunnen, insbesondere den Tiefbohrbrunnen abdichtet und vor Verschmutzung schützen soll. 20 Ein solcher Bohrbrunnenabschluss und die Verbindung mit dem Tiefbohrbrunnen ist notwendig, um Oberflächenwasser und Verunreinigungen, z.B. in Form von Ungeziefer, aus dem Tiefbohrbrunnen fernzuhalten.

Ein diesem Prinzip folgende Brunnenbohrungseinfassung ist beispielsweise aus der 25 DE 100 07 547 A1 bekannt.

Die Verbindung des Bohrbrunnenabschlusses mit dem Tiefbohrbrunnen belastet Letzteren durch sein Gewicht. Diese vertikalen Kräfte können unter Umständen zur Beschädigung oder gar Zerstörung des Tiefbohrbrunnens führen. 30

Insbesondere von Nachteil ist dies, wenn der Tiefbohrbrunnen Filterrohre aufweist, welche keinen vertikalen Kräften ausgesetzt sein dürfen, da dies in der Regel zum Bruch der Rohre führt. 35 Die genannten nachteiligen Effekte treten aber nicht nur durch die Gewichtsbelastung auf, welche von dem Bohrbrunnenabschluss auf den Tiefbohrbrunnen wirkt. Ein weiterer Effekt, der nämlich auch noch auftritt, ist das sogenannte „Wandern“ der Brunnenanlage im Erdreich. Insbesondere kann es dabei zu einem Wandern des Tiefbohrbrunnens, d.h. zu einem Absenken des Tiefbohrbrunnens kommen. Durch die dabei auftretenden Kräfte zwischen dem Bohr-40 brunnenabschluss und dem Tiefbohrbrunnen kann es dabei zur Zerstörung des Tiefbohrbrunnens, aber natürlich auch zur Beschädigung/Zerstörung des Bohrbrunnenabschlusses kommen.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die oben genannten Nachteile zu beheben. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Tiefbohrbrunnenanlage zu schaffen, bei welcher der 45 Tiefbohrbrunnen auch bei geologisch schwierigen Verhältnissen nicht zerstört und die vertikalen Kräfte absorbiert werden, und die weiters rasch, sicher und wesentlich kostengünstiger als bisher existierende Anlagen vor Ort bei einem Kunden montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird mit einem eingangs erwähnten Bohrbrunnenabschluss bzw. mit einer ent-50 sprechenden Tiefbohrbrunnenanlage gelöst, wobei erfindungsgemäß der Bohrbrunnenabschluss und der zumindest eine Tiefbohrbrunnen in im Wesentlichen vertikaler Richtung relativ zueinander beweglich miteinander verbunden sind.

Mit der Erfindung kann das „Wandern“ der Anlage, insbesondere einzelner Bestandteile und 55 hier wiederum vor allem des Tiefbohrbrunnens kompensiert werden, da der Bohrbrunnenab- 3

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Schluss und der Tiefbohrbrunnen vertikal zueinander beweglich sind.

Bei einer konkreten Ausführungsform ist der Bohrbrunnenabschluss unmittelbar an dem zumindest einen Tiefbohrbrunnen beweglich gelagert. 5

Besonders einfach und zuverlässig ist die Lagerung, wenn der Bohrbrunnenabschluss an dem zumindest einen Tiefbohrbrunnen mittels zumindest eines Gleitadapters vertikal verschieblich gelagert ist. io Um eine Verschmutzung des Brunnens zu vermeiden, ist es von Vorteil, wenn der Gleitadapter den Tiefbohrbrunnen mit dem Bohrbrunnenabschluss dichtend verbindet.

Um die Gewichtsbelastung durch den Bohrbrunnenabschluss noch zuverlässiger von dem Tiefbohrbrunnen fernzuhalten, weist der Bohrbrunnenabschluss in seinem Außenbereich zu-15 mindest ein Stützelement zum Abstützen des Bohrbrunnenabschlusses im Erdreich auf.

Eine gleichmäßige Verteilung der Gewichtsbelastung durch den Bohrbrunnenabschluss in das Erdreich lässt sich erreichen, wenn das zumindest eine Stützelement eine in Einbaulage im Wesentlichen horizontale Platte ist, insbesondere wenn die Platte im Wesentlichen gleichmäßig 20 um den Umfang des Bohrbrunnenabschlusses, beispielsweise mit kreisförmiger Gestalt angeordnet ist. Die Anordnung könnte beispielsweise aber auch sternförmig erfolgen, etwa mit 3 oder 4 Stützfüßen.

Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt 25

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Tiefbohrbrunnenanlage mit einer Montageeinheit als Bohrbrunnenabschluss,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Tiefbohrbrunnenanlage mit einem Brunnenkopf als Bohrbrunnenabschluss, und 30 Fig. 3 einen Gleitadapter in einer schematischen Ansicht von oben.

Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Tiefbohrbrunnenanlage. Das Bodenniveau ist mit 100 bezeichnet. Die Brunnenanlage besteht aus einem Tiefbohrbrunnen 1, in der Regel einem durchgehenden Rohr, einem als Montageeinheit für verschiedenste Anschlüsse ausge-35 bildeten Bohrbrunnenabschluss 2, sowie einer in dem Tiefbohrbrunnen 1 angeordneten Unterwasserpumpe 3.

Weiters dargestellt sind ein Sicherungsseil 4 für die Unterwasserpumpe 3, eine Sicherungsseilaufnahme 5 an der Montageeinheit 2, sowie eine die Montageeinheit 2 nach oben hin abschlie-40 ßende Brunnenkappe 6. In der Brunnenkappe 6 ist eine Brunnenbe- und Entlüftung 14 untergebracht.

Von der Unterwasserpumpe 3 läuft eine Pumpensteigleitung 7 weg, welche als Pumpenleitung 8 durch einen Pumpenmontageadapter 9 aus der Montageeinheit 2 herausläuft und z.B. in ein 45 Haus oder einen Keller führt. Der Pumpenmontageadapter 9 ist in eingebautem Zustand unter der Erde angeordnet, sodass die Pumpenleitung 8 frostsicher verläuft.

Figur 1 zeigt weiters noch eine Wassermangelschutzsonde 10 und einer Zugstange 11 zur Montagehilfe, um das Absenken der Pumpe samt Steigleitungen zu erleichtern. 50

Versorgungskabel 13 können in der Montageeinheit 2 aus dem Brunnen heraus und über ein Kabelrückführungsschutzrohr 12 wieder in das Erdreich zurückgeführt werden, wo sie schließlich in bekannter Weise in ein Haus etc. hinein verlaufen. 55 Die Montageeinheit 2 weist in einem äußeren Bereich zumindest ein Stützelement 21 auf, mit 4

AI 413 400 B dem sie sich in eingebautem Zustand im Erdreich abstützen kann. Das Stützelement 21 ist vorzugsweise plattenförmig ausgebildet und üblicherweise im Wesentlichen gleichmäßig um die Montageeinheit 2 herum angeordnet, beispielweise mit kreisförmiger Gestalt, um eine gleichmäßige Abstützung zu gewährleisten. Die Anordnung könnte beispielsweise aber auch stern-5 förmig erfolgen, etwa mit 3 oder 4 Stützfüßen.

Die Montageeinheit 2 ist mit dem Tiefbohrbrunnen 1 verbunden. Entsprechend der Erfindung erfolgt dabei die Verbindung derart, dass die Montageeinheit 2 und der Tiefbohrbrunnen 1 im eingebauten Zustand in im Wesentlichen vertikaler Richtung zueinander verschiebbar sind, io Durch diese in vertikaler Richtung nicht starre Verbindung kann ein „Wandern“ des Tiefbohrbrunnens und/oder der Montageeinheit ausgeglichen werden und führt nicht zur Zerstörung eines der beiden Bauteile (zumeist des Tiefbohrbrunnens). Zusätzlich wird durch das Abstützen der Montageeinheit 2 mittels des zumindest einen Stützelementes 21 im Erdreich eine Kraftübertragung durch eine wandernde Montageeinheit 2 auf den Tiefbohrbrunnen 1 vermieden. 15

Vorzugsweise erfolgt dabei die Befestigung der beiden Teile (Montageeinheit 2 und Tiefbohrbrunnen 1) mittels einem oder mehrerer Gleitadapter 30. Der Aufbau eines solchen Gleitadapters 30 ist in der Figur 3 näher dargestellt, die weiter unten näher erläutert wird. Mit einem solchen Gleitadapter 30 lässt sich eine dichte Verbindung der beiden Bauteile hersteilen, sodass 20 eine Verschmutzung des Brunnens vermieden wird, wobei gleichzeitig die vertikale Relativbe-wegbarkeit der Bauteile (Tiefbohrbrunnen und Bohrbrunnenabschluss) gewährleistet ist.

Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Gleiche Elemente wie in Figur 1 weisen das gleiche Bezugszeichen auf. Der Brunnenvorschacht ist mit 102 bezeichnet. Bei 25 dieser Ausführungsform, bei der auf einen vorhandenen oder vom Anlagenerbauer erwünschten herkömmlichen Brunnenschacht Rücksicht genommen wird, befindet sich der Bohrbrunnenabschluss 40 vollständig unterhalb des Bodenniveaus, d.h. vollständig unter der Erde. Der Bohrbrunnenabschluss 40 ist in Form eines Brunnenkopfes ausgebildet, der mit einem Brunnenkopfflansch 41 verschlossen ist und der z.B. die Sicherungsseilaufnahme 5 beinhaltet sowie 30 eine Brunnenbe- und Entlüftung 14 sowie (dichte) Durchführungen 16 für Kabel, Anschlüsse für Pumpsteigleitung etc.

Der Bohrbrunnenabschluss 40 stützt sich wieder wie oben beschrieben mit zumindest einem Stützfuß 21 im Erdreich ab. Weiters ist der Brunnenkopf 40 über einen (oder mehrere) Gleit-35 adapter 30 mit dem Tiefbohrbrunnen 1 in vertikaler Richtung relativ zueinander verschiebbar (und dichtend) befestigt.

Durch die erfindungsgemäße vertikal verschiebliche Lagerung ist dann eine Bewegung der Bauteile vertikal zueinander möglich, wodurch die oben bereits beschriebenen Gefahren und 40 Nachteile beseitigt werden können.

Ein Gleitadapter 30 ist schematisch in Figur 3 in einer Ansicht von oben dargestellt. Der Gleitadapter ist ein Ring, der am inneren und äußeren Bereich wie hier dargestellt mit je einem oder mehreren (in der Regel 2) inneren O-Ringen 50 sowie einem oder mehreren (in der Regel 2) 45 äußeren O-Ringen 51, die beispielsweise über eine vorzugsweise gefräste Nut miteinander verbunden sind, versehen ist. Durch die O-Ringe wird eine dichte und gleitfähige Verbindung in vertikaler Richtung zwischen dem Tiefbohrbrunnen und dem Bohrbrunnenabschluss hergestellt.

Die Fixierung des Ringes am Bohrbrunnenabschluss erfolgt beispielsweise im Schweiß-, Klebe-50 oder Schraubverfahren (je nach Materialverwendung), die Fixierung der O-Ringe wird mittels gefräster Nut erreicht. Dazu wird im inneren Bereich 52 des Gleitadapters (Ringes) eine Nut eingefräst, um die O-Ringe zu fixieren.

Die Verwendung von einem oder mehreren äußeren O-Ringen ist nicht immer erforderlich. Falls 55 etwa der Gleitadapter aus PVC und das Rohr des Brunnenkopfes oder der Tiefbohrbrunnen-

Claims

5 AT 413 400 B montageeinheit aus Edelstahl gefertigt wird, muss der Gleitadapter auch außen mit O-Ringen versehen werden. Die Fixierung mittels seitlicher Schrauben wird nötig. Mit der Erfindung wird also im Gegensatz zu den bekannten Vorgangsweisen bei der Errichtung 5 einer Tiefbohrbrunnenpumpanlage für einen Tiefbohrbrunnen eine sichere zerstörungsfreie, eine rasche, einfache und kostengünstige Montage der Pumpanlage vor Ort bei einem Kunden etc. möglich. io Patentansprüche: 1. Bohrbrunnenabschluss für eine Tiefbohrbrunnenanlage, welche zumindest einen Tiefbohrbrunnen (1) aufweist, der mit dem Bohrbrunnenabschluss (2, 40) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass 15 der Bohrbrunnenabschluss (2, 40) und der zumindest eine Tiefbohrbrunnen (1) in im Wesentlichen vertikaler Richtung relativ zueinander beweglich miteinander verbunden sind.
2. Bohrbrunnenabschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er unmittelbar an dem zumindest einen Tiefbohrbrunnen (1) beweglich gelagert ist. 20
3. Bohrbrunnenabschluss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrbrunnenabschluss (2, 40) an dem zumindest einen Tiefbohrbrunnen (1) mittels zumindest eines Gleitadapters (30) vertikal verschieblich gelagert ist.
4. Bohrbrunnenabschluss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitadapter (30) den Tiefbohrbrunnen (1) mit dem Bohrbrunnenabschluss (2, 40) dichtend verbindet.
5. Bohrbrunnenabschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Brunnenkopf (40) bildet. 30
6. Bohrbrunnenabschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass er eine aus dem Erdreich herausragende Montageeinheit (2) ist.
7. Bohrbrunnenabschluss nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass 35 er in seinem Außenbereich zumindest ein Stützelement (21) zum Abstützen des Bohrbrun nenabschlusses (2, 40) im Erdreich aufweist.
8. Bohrbrunnenabschluss nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Stützelement eine in Einbaulage im Wesentlichen horizontale Platte (21) ist. 40
9. Bohrbrunnenabschluss nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (21) im Wesentlichen gleichmäßig um den Umfang des Bohrbrunnenabschlusses (2, 40), beispielsweise mit kreisförmiger oder sternförmiger Gestalt angeordnet ist.
10. Tiefbohrbrunnenanlage mit zumindest einem Tiefbohrbrunnen (1) und zumindest einem Bohrbrunnenabschluss (2, 40) für ein Bohrloch der Anlage, gekennzeichnet durch einen Bohrbrunnenabschluss (2, 40) nach einem der Ansprüche 1 bis 9. so Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 55