BE1030129A1

BE1030129A1 - IMPROVED COLD-HEAT STORAGE

Info

Publication number: BE1030129A1
Application number: BE20216080A
Authority: BE
Inventors: Pieter Geris; Hans Geys; Jordy Vervaet; Bie Steven De; Stefan Dijckmans; Claudia Peeters; Dyck Sam Van; Bjorn Desmedt; Joris Vermeer; Bergh Jan Vanden; Frederic Goots; Velthoven Bert Van; Christophe Willame; Johan Geenen; Smedt Marc De; Hermine Vlemincx; Eetvelde Yoann Van; Broekhoven Arnaud Van; Daan Beets; Vincent Clemens
Original assignee: Smet Gwt Europe
Priority date: 2021-12-28
Filing date: 2021-12-28
Publication date: 2023-07-20
Also published as: BE1030129B1

Abstract

De huidige uitvinding biedt, onder andere, een werkwijze voor het aanleggen van een put toegankelijk voor koude-warmteopslag, KWO, welke onderliggend is aan een bestaande vloer, omvattende de stappen: het aanbrengen van een buitenste casing op een te boren schacht of doorheen een voorgeboorde schachtopening volgens een boorrichting; het boren volgens de boorrichting van de schacht tot een putdiepte voor het aanleggen van genoemde put; het aanbrengen van een geleidingsbuis in genoemde buitenste casing volgens genoemde boorrichting voor het toegankelijk maken van genoemde put voor KWO; en het onderling verankeren van genoemde buitenste casing en genoemde geleidingsbuis middels een ankermiddel zijnde een vulmiddel.The present invention provides, among other things, a method for constructing a well accessible for cold-heat storage, KWO, underlying an existing floor, comprising the steps of: installing an outer casing on a shaft to be drilled or through a pre-drilled shaft opening according to a drilling direction; drilling along the direction of drilling of the shaft to a well depth for constructing said well; installing a guide tube in said outer casing according to said drilling direction for making said well accessible to KWO; and mutually anchoring said outer casing and said guide tube by means of an anchoring means being a filler.

Description

1 BE2021/60801 BE2021/6080

VERBETERDE KOUDE-WARMTEOPSLAGIMPROVED COLD-HEAT STORAGE

TECHNISCH DOMEINTECHNICAL DOMAIN

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze, inrichting en systeem voor koude- warmteopslag, meer bepaald koude-warmteopslag gebaseerd op grondboring.The invention relates to a method, device and system for cold-heat storage, more specifically cold-heat storage based on soil drilling.

STAND DER TECHNIEKSTATE OF TECHNOLOGY

Koude-warmteopslag, KWO, staat toe om energie in de vorm van warmte of koude in de bodem op te slaan. Een dergelijke opslag is voordelig omdat er een belangrijke energiebesparing mee kan worden gerealiseerd.Cold-heat storage, KWO, allows energy to be stored in the ground in the form of heat or cold. Such storage is advantageous because significant energy savings can be achieved with it.

De opslag van thermische energie in de bodem gebeurt met behulp van een put, typisch met behulp van twee of meer waterputten, welke aangelegd worden door grondboring.The storage of thermal energy in the soil is done with the aid of a well, typically with the aid of two or more wells, which are constructed by drilling.

In een typisch voorbeeld wordt er in de zomer uit een koude put water onttrokken aan een relatief lage temperatuur. Een typisch werkgebied is het interval 8 à 10 °C. Het water geeft dan bijvoorbeeld zijn koude af aan het gebouw voor koeling via een warmtewisselaar, en wordt vervolgens tegen een hogere temperatuur in de warme put geïnjecteerd, bijvoorbeeld aan 16 à 25 °C. In de winter wordt de opgeslagen warmte dan bijvoorbeeld onttrokken aan een warme put. Na afgifte van warmte aan het gebouw via de warmtewisselaar, wordt het water tegen lagere temperatuur, bijvoorbeeld 6à 8 °C, in de koude put geïnjecteerd.In a typical example, water is extracted from a cold well at a relatively low temperature in the summer. A typical working range is the interval 8 to 10 °C. The water then, for example, transfers its cold to the building for cooling via a heat exchanger, and is then injected into the hot well at a higher temperature, for example at 16 to 25 °C. In winter, the stored heat is then extracted from a hot well, for example. After transferring heat to the building via the heat exchanger, the water is injected into the cold well at a lower temperature, for example 6 to 8 °C.

Vermits bij KWO water wordt verpompt en geïnjecteerd, stelt deze techniek bepaalde voorwaarden aan de bodem. Bij uitstek zijn gebieden geschikt waar goede watervoerende lagen aanwezig zijn. In België is bijvoorbeeld de bodem in de Kempen heel geschikt.Since water is pumped and injected at KWO, this technique imposes certain conditions on the soil. Areas with good aquifers are particularly suitable. In Belgium, for example, the soil in the Kempen is very suitable.

Een belangrijk aspect bij de aanleg van een KWO-installatie is de grondboring. Daarbij wordt typisch gewerkt in een groenzone in de nabijheid van de installatiezone, omdat dit eenvoudige grondboring toelaat. Voor installatiezones in stedelijk gebied is een dergelijke groenzone evenwel vaak niet beschikbaar, en moet er op andere plaatsen geboord worden, zoals onder een bestaand gebouw of andere constructie of enige andere verharding.An important aspect in the construction of a heat storage system is the soil drilling. Typically, work is done in a green zone in the vicinity of the installation zone, because this allows simple drilling. For installation zones in urban areas, however, such a green zone is often not available, and drilling must be done in other places, such as under an existing building or other construction or any other pavement.

Een boring onder een verharding stelt diverse extra uitdagingen, omdat er rekening gehouden moet worden met zowel de waterdruk die verband houdt met de verharding als de waterdruk die verband houdt met de diverse watervoerende lagen.Drilling under a pavement poses several additional challenges, as both the water pressure associated with the pavement and the water pressure associated with the various aquifers must be taken into account.

2 BE2021/60802 BE2021/6080

Een probeem met de gekende werkwijzen en inrichtingen voor KWO is dat deze voor de aanleg veronderstellen dat er een groenzone beschikbaar is voor de grondboring, waardoor deze geen rekening houden met de waterdruk op bestaande constructies, bij boring onder een bestaande constructie zoals een gebouw. Nog een probleem is dat deze geen rekening houden met de waterdruk in de diverse te doorboren watervoerende lagen.A problem with the known methods and installations for heat storage is that they assume for the construction that a green zone is available for the soil drilling, so that they do not take into account the water pressure on existing structures when drilling under an existing structure such as a building. Another problem is that they do not take into account the water pressure in the various aquifers to be pierced.

US20130087306A1, WO2015066764A1 en WO2004055449A1 maken verwante concepten openbaar maar zijn niet geschikt voor grondboring onder een bestaande constructie of verharding en/of houden onvoldoende rekening met de combinaties van waterdruk op de bestaande constructie en de diverse watervoerende lagen.US20130087306A1, WO2015066764A1 and WO2004055449A1 disclose related concepts but are not suitable for drilling under an existing structure or pavement and/or do not sufficiently take into account the combinations of water pressure on the existing structure and the various aquifers.

Er is nood aan werkwijzen, inrichtingen en systemen die grondboring toestaan onder bestaande gebouwen. De uitvinding beoogt daarbij de bovenvermelde problemen op te lossen.There is a need for methods, devices and systems that allow drilling under existing buildings. The invention aims to solve the above-mentioned problems.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDINGSUMMARY OF THE INVENTION

De uitvinding betreft een werkwijze, inrichting en systeem voor koude-warmteopslag.The invention relates to a method, device and system for cold/heat storage.

In een eerste aspect biedt de uitvinding een werkwijze voor het aanleggen van een put toegankelijk voor koude-warmteopslag, KWO, welke onderliggend is aan een bestaande vloer, omvattende de stappen: het aanbrengen van een buitenste casing op een te boren schacht of doorheen een voorgeboorde schachtopening volgens een boorrichting; het boren volgens de boorrichting van de schacht tot een putdiepte voor het aanleggen van genoemde put; het aanbrengen van een geleidingsbuis in genoemde buitenste casing volgens genoemde boorrichting voor het toegankelijk maken van genoemde put voor KWO; en het onderling verankeren van genoemde buitenste casing en genoemde geleidingsbuis middels een ankermiddel zijnde een vulmiddel.In a first aspect, the invention offers a method for constructing a well accessible for cold-heat storage, KWO, which is underlying an existing floor, comprising the steps of: arranging an outer casing on a shaft to be drilled or through a pre-drilled shaft opening according to a drilling direction; drilling along the direction of drilling of the shaft to a well depth for constructing said well; installing a guide tube in said outer casing according to said drilling direction for making said well accessible to KWO; and mutually anchoring said outer casing and said guide tube by means of an anchoring means being a filler.

In uitvoeringsvormen is de vloer ondergronds gelegen, en strekt genoemde buitenste casing zich naar boven toe uit tot boven het grondwaterpeil en bij voorkeur tot aan het maaiveld, waarbij het boren van aan het bovenste uiteinde van de buitenste casing gebeurt.In embodiments, the floor is located underground, and said outer casing extends upwards to above the groundwater level and preferably to ground level, with drilling taking place from the upper end of the outer casing.

3 BE2021/60803 BE2021/6080

Een dergelijke werkwijze laat toe om voordelig rekening te houden met de waterdruk op de vloer en/of de onderliggende watervoerende lagen. Door een buitenste casing op de te boren schacht aan te brengen, of alternatief doorheen een voorgeboorde schachtopening, kan vermeden worden dat water bij het boren opwelt doorheen de vloer. Zo wordt bijvoorbeeld vermeden dat, in uitvoeringsvormen waarbij de vloer behoort tot een gebouw, dit gebouw blank komt te staan ten gevolge van de boring.Such a method makes it possible to advantageously take into account the water pressure on the floor and/or the underlying aquifers. By installing an outer casing on the shaft to be drilled, or alternatively through a pre-drilled shaft opening, water can be prevented from welling up through the floor during drilling. For example, in embodiments where the floor belongs to a building, this building is prevented from becoming flooded as a result of the drilling.

Een dergelijke werkwijze laat ook voordelig toe om rekening te houden met een eventuele ondergrondse ligging van de bestaande vloer. Indien deze vloer gelegen is onder maaiveldniveau, kan deze bovendien gelegen zijn onder het grondwaterpeil. Dit kan het uitvoeren van de boring vanop vloerniveau bemoeilijken of zelfs onmogelijk maken. Door te werken met een buitenste casing volgens de uitvinding wordt mogelijk gemaakt om deze in de hoogte naar wens te verlengen, wat het mogelijk maakt om vanaf maaiveldniveau te boren.Such a method also advantageously makes it possible to take into account a possible underground location of the existing floor. If this floor is located below ground level, it may also be located below the groundwater level. This can make it difficult or even impossible to carry out the drilling from floor level. Working with an outer casing according to the invention makes it possible to extend it in height as desired, which makes it possible to drill from ground level.

Een verder voordeel is dat het de structurele integriteit van de boorschacht verzekert, middels genoemd vulmiddel, dat bijvoorbeeld cement omvat, wat het risico op doorbraak van de schacht en/of put aanzienlijk vermindert, en de insijpeling van water tussen de geleidingsbuis en de één of meerdere omhullende casings voorkomt.A further advantage is that it ensures the structural integrity of the wellbore, by means of said filler, which includes, for example, cement, which considerably reduces the risk of failure of the wellbore and/or well, and the seepage of water between the guide pipe and the one or multiple enclosing casings.

Nog een voordeel van de werkwijze is dat deze werkwijze een gefaseerde boring toelaat.Another advantage of the method is that it allows for phased drilling.

Dit laat toe om rekening te houden met waterdruk op de vloer en/of de waterdruk op één of meer onderliggende watervoerende lagen. Door een casing te voorzien wordt een gefaseerde aanpak van het boren mogelijk gemaakt. Zo kan de vloer al dan niet voorgeboord zijn tot op een zekere diepte, waarbij rekening gehouden wordt met de peil van het grondwater. In voorbeelden kan de vloer voorgeboord zijn tot net boven het grondwaterniveau, wat een ongehinderde eerste boring kan toelaten. Vervolgens kan de buitenste casing in de schachtopening gebracht worden, waardoor de reeds bestaande schacht beschermd kan worden voor doorbraak door injectiedruk van boren en/of van KWO. Vervolgens kan een verdere boring plaatsvinden, al dan niet gevolgd door het inbrengen van een volgende casing. Een eerste boring of verdere boring kan ook rekening houden met verdere waterpeilen van diverse watervoerende lagen, waarbij het werken met een casing toelaat om tot net boven een kritische diepte te boren, en zo een bepaalde kritische zone te overbruggen. Hierbij kan een ingebrachte casing na aanbrengen verankerd worden met een eventuele reeds aanwezige omgevende casing, wat de structurele integriteit van de schacht en/of put verbetert, en de insijpeling van water in de schacht voorkomt.This allows the water pressure on the floor and/or the water pressure on one or more underlying aquifers to be taken into account. By providing a casing, a phased approach to drilling is made possible. For example, the floor may or may not be pre-drilled to a certain depth, taking into account the level of the groundwater. In examples, the floor may be pre-drilled to just above the groundwater level, which may allow unimpeded initial drilling. Subsequently, the outer casing can be placed in the shaft opening, so that the existing shaft can be protected against breakthrough by injection pressure from drilling and/or thermal storage. Subsequently, further drilling can take place, possibly followed by the insertion of a subsequent casing. An initial drilling or further drilling can also take into account further water levels of various aquifers, whereby working with a casing allows drilling to just above a critical depth, thus bridging a certain critical zone. After installation, an inserted casing can be anchored with any existing surrounding casing, which improves the structural integrity of the shaft and/or well, and prevents water from seeping into the shaft.

4 BE2021/60804 BE2021/6080

In een tweede aspect betreft de uitvinding een inrichting voor koude-warmteopslag,In a second aspect, the invention relates to a device for cold-heat storage,

KWO, omvattende: een put welke onderliggend is aan een bestaande vloer; een concentrisch buizensysteem welke zich uitstrekt doorheen genoemde vloer 25 tot aan de put volgens een boorrichting; waarbij genoemd concentrisch buizensysteem een geleidingsbuis omvat en een buitenste casing welke genoemde geleidingsbuis omgeeft; waarbij genoemde buitenste casing en genoemde geleidingsbuis onderling verankerd zijn middels een ankermiddel zijnde een vulmiddel omvattende cement; waarbij genoemde inrichting ter hoogte van genoemde put bij voorkeur een kop omvat welke verbonden is met genoemde geleidingsbuis, waarbij genoemde kop buisvormig is en een veelheid van perforaties omvat voor filtering van verpompt water, waarbij genoemde kop bij voorkeur vervaardigd is uit PVC.KWO, comprising: a well underlying an existing floor; a concentric tubing system extending through said floor 25 to the well along a drilling direction; said concentric tubing system comprising a guide tube and an outer casing surrounding said guide tube; wherein said outer casing and said guide tube are mutually anchored by means of an anchoring means being a filler comprising cement; said device at said well preferably comprising a head connected to said guide pipe, said head being tubular and comprising a plurality of perforations for filtering pumped water, said head preferably being made of PVC.

In uitvoeringsvormen omvat de inrichting enkel de geleidingsbuis en niet de kop.In embodiments, the device includes only the guide tube and not the head.

In een derde aspect biedt de uitvinding een systeem voor koude-warmteopslag, omvattende de inrichting volgens de uitvinding en een pomp voor koude-warmteopslag in genoemde put.In a third aspect, the invention provides a system for cold-heat storage, comprising the device according to the invention and a pump for cold-heat storage in said well.

Het tweede en derde aspect kunnen voordelen bieden gelijkaardig aan deze van de werkwijze volgens de uitvinding. Uitvoeringsvormen volgens de afhankelijke conclusies en hun respectieve mogelijke voordelen worden toegelicht in de gedetailleerde beschrijving.The second and third aspects can offer advantages similar to those of the method according to the invention. Embodiments according to the dependent claims and their respective possible advantages are explained in the detailed description.

BESCHRIJVING VAN DE FIGURENDESCRIPTION OF THE FIGURES

Figuur 1 is een voorbeelduitvoering van het aanleggen van een put volgens de huidige uitvinding.Figure 1 is an exemplary embodiment of well construction in accordance with the present invention.

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVINGDETAILED DESCRIPTION

Tenzij anders gedefinieerd hebben alle termen die gebruikt worden in de beschrijving van de uitvinding, ook technisch en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals ze algemeen begrepen worden door de vakman in het technisch veld van de uitvinding.Unless otherwise defined, all terms used in the description of the invention, including technical and scientific terms, have the meanings commonly understood by those skilled in the art of the invention.

Voor een betere beoordeling van de beschrijving van de uitvinding, worden de volgende termen expliciet uitgelegd. “Een”, ”de” en “het” refereren in dit document naar zowel het enkelvoud als het meervoud tenzij de context duidelijk anders veronderstelt.For a better appreciation of the description of the invention, the following terms are explicitly explained. "A", "the" and "the" in this document refer to both the singular and the plural unless the context clearly dictates otherwise.

Bijvoorbeeld, “een segment” betekent een of meer dan een segment. Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen.For example, "a segment" means one or more than one segment. Quoting numeric intervals by the endpoints includes all integers, fractions, and/or real numbers between the endpoints, including those endpoints.

In dit document verwijst de term "casing" naar een holle structuur, bij voorkeur een 5 holle buis. In voorkeursuitvoeringen is de casing gemaakt uit metaal, bij voorkeur staal.In this document the term "casing" refers to a hollow structure, preferably a hollow tube. In preferred embodiments the casing is made of metal, preferably steel.

In voorkeursuitvoeringen is de casing een holle stalen buis die gebruikt wordt als bekisting voor een ankermiddel, waarbij het ankermiddel bij voorkeur verband houdt met vullen met beton, bij voorkeur met beton en wapening. In uitvoeringsvormen houdt deze bekisting verband met een zogenaamde “verloren bekisting", waarbij de casing na aanleggen van de put onderdeel blijft van het resulterende buizensysteem voor toegang tot de put.In preferred embodiments, the casing is a hollow steel tube used as formwork for an anchor means, the anchor means preferably being related to filling with concrete, preferably with concrete and reinforcement. In embodiments, this formwork is associated with a so-called "lost formwork", in which the casing remains part of the resulting pipe system for access to the well after construction of the well.

In dit document verwijst een “vloer gelegen onder een grondwaterpeil" naar een vloer welke ondergronds gelegen is op een zodanige diepte dat het grondwater ten minste sporadisch boven het peil van de vloer staat. In voorkeursuitvoeringen is het vloerpeil gelegen onder het maaiveld volgens een vloerdiepte van 1 m of meer dan 1 m, bij voorkeur 2 m of meer dan 2 m, met meer voorkeur gelijk aan of groter dan3 mof 4m of5mof7mof9mof10 mof 12 mof 15m of 20 m, waarbij het grondwaterpeil ten minste één keer om de twintig jaar, bij voorkeur ten minste één keer om de tien jaar, hoger staat dan het vloerpeil.In this document, a "floor located below a groundwater level" refers to a floor located underground at such a depth that the groundwater is at least sporadically above the level of the floor. In preferred embodiments, the floor level is located below ground level according to a floor depth of 1 m or more than 1 m, preferably 2 m or more than 2 m, more preferably equal to or greater than 3 m or 4 m or 5 m or 7 m or 9 m or 10 m or 12 m or 15 m or 20 m, with the groundwater level at least once every twenty years, at preferably at least once every ten years, is higher than the floor level.

In uitvoeringsvormen omvat de werkwijze de verdere stappen, voorafgaand aan het boren tot de putdiepte: het initieel boren volgens de boorrichting over een initiële boordiepte kleiner dan de putdiepte; het aanbrengen van een mediale casing in genoemde buitenste casing volgens genoemde boorrichting, waarbij genoemde mediale casing zich dieper uitstrekt dan genoemde buitenste casing; waarbij genoemd aanbrengen van genoemde geleidingsbuis gebeurt in genoemde mediale casing; waarbij genoemd onderling verankeren van genoemde buitenste casing en genoemde geleidingsbuis gebeurt door onderling verankeren van genoemde buitenste casing en genoemde mediale casing en door onderling verankeren van genoemde mediale casing en genoemde geleidingsbuis. Een voordeel van dergelijke uitvoeringsvormen is dat deze gefaseerde boring met meerdere fasen toelaat. Dit laat toe om rekening te houden met waterdruk op de vloer èn de waterdruk op één of meer onderliggende watervoerende lagen, of om rekening te houden met de waterdruk op een eerste en een tweede onderliggende watervoerende laag. Door een buitenste enIn embodiments, the method further comprises the steps prior to drilling to the well depth: initial drilling along the drilling direction over an initial drilling depth less than the well depth; arranging a medial casing in said outer casing according to said drilling direction, wherein said medial casing extends deeper than said outer casing; wherein said mounting of said guide tube is in said medial casing; wherein said mutual anchoring of said outer casing and said guide tube is done by mutual anchoring of said outer casing and said medial casing and by mutual anchoring of said medial casing and said guide tube. An advantage of such embodiments is that they allow multi-stage multi-stage drilling. This makes it possible to take into account water pressure on the floor and the water pressure on one or more underlying aquifers, or to take into account the water pressure on a first and a second underlying aquifer. By an outer and

6 BE2021/6080 een mediale casing te voorzien wordt een gefaseerde aanpak van het boren mogelijk gemaakt. Daarbij kan de vloer al dan niet voorgeboord zijn tot op een zekere diepte, waarbij rekening gehouden wordt met de peil van het grondwater. De initiële boring en verdere boring kunnen rekening houden met verdere waterpeilen van diverse watervoerende lagen, waarbij het werken met een casing toelaat om tot net boven een kritische diepte te boren, en zo een bepaalde kritische zone te overbruggen.6 BE2021/6080 by providing a medial casing, a phased approach to drilling is made possible. The floor may or may not be pre-drilled to a certain depth, taking into account the level of the groundwater. The initial drilling and further drilling can take into account further water levels of various aquifers, whereby working with a casing allows drilling to just above a critical depth, thus bridging a certain critical zone.

In uitvoeringsvormen omvat de werkwijze de verdere stappen, volgend op het aanbrengen van de mediale casing en voorafgaand aan het boren tot de putdiepte: het verder uitboren volgens de boorrichting over een intermediaire diepte groter dan de initiële diepte en kleiner dan de putdiepte; het aanbrengen van een tweede mediale casing in genoemde mediale casing volgens genoemde boorrichting, waarbij genoemde tweede mediale casing zicht dieper uitstrekt dan genoemde mediale casing; waarbij genoemd aanbrengen van genoemde geleidingsbuis gebeurt in genoemde tweede mediale casing; waarbij genoemd onderling verankeren van genoemde buitenste casing en genoemde geleidingsbuis gebeurt door onderling verankeren van genoemde buitenste casing en genoemde mediale casing, door onderling verankeren van genoemde mediale casing en genoemde tweede mediale casing, en door onderling verankeren van genoemde tweede mediale casing en genoemde geleidingsbuis. Dit heeft als voordeel dat het boring met drie verschillende boorfasen toelaat, wat toelaat om nog beter rekening te houden met de diverse waterdrukken op de vloer en op de watervoerende grondlagen, met bijvoorbeeld de overbrugging van drie verschillende kritische zones.In embodiments, the method comprises the further steps following installation of the medial casing and prior to drilling to the well depth: further drilling out along the drilling direction over an intermediate depth greater than the initial depth and smaller than the well depth; arranging a second medial casing in said medial casing according to said drilling direction, wherein said second medial casing extends deeper than said medial casing; wherein said insertion of said guide tube occurs in said second medial casing; wherein said inter-anchoring of said outer casing and said guide tube is done by inter-anchoring said outer casing and said medial casing, by inter-anchoring said medial casing and said second medial casing, and by inter-anchoring said second medial casing and said guide tube. This has the advantage that it allows drilling with three different drilling phases, which makes it possible to take even better account of the various water pressures on the floor and on the aquifers, for example bridging three different critical zones.

In voorkeursuitvoeringen omvat de werkwijze de verdere stap: het afdichten, met een afdichting, van een overgang tussen genoemde buitenste casing en genoemde vloer; waarbij genoemd afdichten bij voorkeur plaatsvindt voorafgaand aan het boren doorheen de vloer. Hierbij kan de afdichting bijvoorbeeld het aanwenden van een vulstof betreffen, e.g., een silicone-gebaseerde vulstof, welke over de omtrek van de overgang van de buitenste casing en de vloer kan aangewend worden. Dergelijke uitvoeringen hebben als voordeel dat het risico dat water opwelt en de vloer bereikt verder gereduceerd wordt.In preferred embodiments, the method comprises the further step of: sealing, with a seal, a transition between said outer casing and said floor; said sealing preferably taking place prior to drilling through the floor. In this case, the sealing may for instance involve the use of a filler, e.g., a silicone-based filler, which can be used over the circumference of the transition of the outer casing and the floor. Such designs have the advantage that the risk of water welling up and reaching the floor is further reduced.

In uitvoeringsvormen houdt genoemd verankeren verband met het injecteren, bij voorkeur onder druk, van het ankermiddel omvattende cement, voor het permanent onderling verbinden van ten minste twee van een geheel van respectieve casings en deIn embodiments, said anchoring is related to injecting, preferably under pressure, the anchoring means comprising cement, for permanently interconnecting at least two of an assembly of respective casings and the

7 BE2021/6080 geleidingsbuis. Dergelijke uitvoeringsvormen realiseren een voordelige en betrouwbare consolidatie van het geheel van concentrische buizen, zijn eenvoudig toe te passen, en zijn compatibel met materialen als staal en plastiek. In verwante uitvoeringsvormen gebeurt genoemd verankeren door genoemd injecteren van genoemd ankermiddel dan ook voor onderling verbinden van elk van de respectieve casings en de geleidingsbuis.7 BE2021/6080 guide tube. Such embodiments realize an economical and reliable consolidation of the whole of concentric tubes, are easy to apply, and are compatible with materials such as steel and plastic. Therefore, in related embodiments, said anchoring occurs by said injecting said anchoring means for interconnection of each of the respective casings and the guide tube.

In uitvoeringsvormen zijn de genoemde respectieve casings holle metalen buizen zijn, bij voorkeur stalen buizen. Metaal, bij voorkeur staal, biedt het voordeel van grote structurele integriteit, compatibiliteit en bewerkbaarheid. In verwante uitvoeringsvormen omvat de buitenste casing een veelheid van holle stalen segmenten omvat met flenzen aan hun uiteinden, waarbij het aanbrengen van de buitenste casing het onderling verbinden van genoemde flenzen omvat, bij voorkeur het onderling verbinden met bouten en moeren. Dergelijke uitvoeringsvormen zijn voordelig omdat ze eenvoudige aanvoer en eenvoudige en snelle montage toelaten. Voor de buitenste casing is er typisch ook geen grote beperking qua maximale diameter, waardoor een uitvoering met flenzen haalbaar en voordelig kan zijn. In verwante uitvoeringsvormen omvat de mediale casing een respectieve veelheid van holle stalen segmenten met rechte uiteinden, bij voorkeur waarbij de mediale casing en de tweede mediale casing een respectieve veelheid van holle stalen segmenten met rechte uiteinden omvatten, en waarbij het aanbrengen van de respectieve mediale casing het onderling verbinden van de rechte uiteinden omvat middels lassen. Dergelijke uitvoeringsvormen zijn voordelig omwille van de eenvoud van aanvoeren van de segmenten, de betrouwbare vorm van afdichting geboden door lassen, en de voordelige kleine diameter van de lasverbinding, welke in hoofdzaak gelijk kan zijn aan de diameter van de casing. Dit maakt mogelijk dat de diameter van het gehele systeem beperkt blijft. Ook maakt het mogelijk dat het ankermiddel vlot kan aangebracht worden, wat in het bijzonder belangrijk kan zijn in uitvoeringsvormen met injectie, al dan niet onder druk, van het ankermiddel.In embodiments said respective casings are hollow metal tubes, preferably steel tubes. Metal, preferably steel, offers the advantage of great structural integrity, compatibility and machinability. In related embodiments, the outer casing comprises a plurality of hollow steel segments having flanges at their ends, the mounting of the outer casing comprising interconnecting said flanges, preferably interconnecting with bolts and nuts. Such embodiments are advantageous because they allow simple supply and simple and quick assembly. For the outer casing, there is typically no major restriction in terms of maximum diameter, so that a flanged version can be feasible and economical. In related embodiments, the medial casing comprises a respective plurality of straight-ended hollow steel segments, preferably wherein the medial casing and the second medial casing comprise a respective plurality of straight-ended hollow steel segments, and wherein mounting of the respective medial casing interconnecting the straight ends includes welding. Such embodiments are advantageous because of the simplicity of supplying the segments, the reliable form of sealing offered by welding, and the advantageously small diameter of the welded joint, which can be substantially equal to the diameter of the casing. This allows the diameter of the entire system to remain limited. It also allows the anchor means to be deployed smoothly, which can be particularly important in embodiments involving injection, under pressure or otherwise, of the anchor means.

In uitvoeringsvormen is genoemde geleidingsbuis een holle plastic buis is, bij voorkeur omvattende PE en/of PVC. Dergelijk materiaal biedt een voordelige flexibiliteit, en is ook algemeen compatibel met gangbare materialen, zoals vulmiddelen omvattende cement.In embodiments, said guide tube is a hollow plastic tube, preferably comprising PE and/or PVC. Such material offers advantageous flexibility, and is also generally compatible with common materials, such as fillers including cement.

In uitvoeringsvormen omvat de werkwijze de verdere stap, voorafgaand aan genoemd boren van de schacht doorheen genoemde vloer: het boren, bij voorkeur het kernen, van één of meerdere uitsparingen doorheen respectieve één of meer bestaande bouwlagen welke bovenliggend zijn aan de bestaande vloer;In embodiments, the method comprises the further step, prior to said drilling of the shaft through said floor: drilling, preferably coreing, one or more recesses through respective one or more existing building layers overlying the existing floor;

8 BE2021/6080 waarbij genoemde één of meerdere uitsparingen gealigneerd zijn met de te boren schacht volgens genoemde boorrichting; waarbij genoemde één of meer respectieve stappen van boren van de schacht gebeuren met een boor welke minstens gedeeltelijk aangedreven wordt vanop een locatie welke bovenliggend is aan genoemde bouwlagen, en waarbij genoemde geleidingsbuis en de respectieve casings zich uitstrekken doorheen elk van de genoemde één of meer bouwlagen. Dergelijke uitvoeringsvormen zijn voordelig in gevallen waarbij de vloer deel uitmaakt van een gebouw en/of waarbij een grotere bestaande constructie aanwezig is en de boring onder deze constructie dient te gebeuren. Ook laat het voordelig toe om rekening te houden met een eventuele ondergrondse ligging van de bestaande vloer. Indien deze vloer gelegen is onder maaiveldniveau, kan deze immers ook gelegen zijn onder het grondwaterpeil. Dit kan het uitvoeren van de boring vanop vloerniveau bemoeilijken of zelfs onmogelijk maken, waardoor boring bijvoorbeeld vanaf maaiveldniveau dient te gebeuren. In verwante uitvoeringsvormen omvat genoemd boren van één of meerdere uitsparingen het boren van ten minste twee uitsparingen doorheen ten minste twee respectieve bouwlagen welke bovenliggend zijn aan de bestaande vloer, waarbij genoemde geleidingsbuis en de respectieve casings zich uitstrekken doorheen elk van de genoemde ten minste twee bouwlagen.8 BE2021/6080 wherein said one or more recesses are aligned with the shaft to be drilled according to said drilling direction; wherein said one or more respective steps of drilling the shaft are performed with a drill at least partially powered from a location overlying said building layers, and wherein said conduit and respective casings extend through each of said one or more building layers . Such embodiments are advantageous in cases where the floor forms part of a building and/or where a larger existing construction is present and the drilling has to take place under this construction. It also advantageously allows to take into account a possible underground location of the existing floor. If this floor is located below ground level, it can also be located below the groundwater level. This can make it difficult or even impossible to carry out the drilling from floor level, as a result of which drilling must be done from ground level, for example. In related embodiments, said drilling of one or more recesses comprises drilling at least two recesses through at least two respective building layers overlying the existing floor, said conduit pipe and the respective casings extending through each of said at least two building layers .

In uitvoeringsvormen omvat de werkwijze de verdere stap: het uitvoeren, tijdens pompactiviteit ter hoogte van genoemde put voor KWO, van een hydrostatische niveaumeting middels een druksonde welke aanwezig is in genoemde put; het vergelijken van een gemeten hydrostatisch niveau met een vooraf bepaalde drempel; bij overschrijden van genoemde drempel, het automatisch stopzetten van genoemde pompactiviteit.In embodiments, the method comprises the further step of: performing, during pumping activity at said well for KWO, a hydrostatic level measurement by means of a pressure probe present in said well; comparing a measured hydrostatic level to a predetermined threshold; upon exceeding said threshold, automatically stopping said pumping activity.

In uitvoeringsvormen omvat de werkwijze de verdere stap: het aanbrengen, in een leemte gedefinieerd tussen het onderste uiteinde van een van genoemde casings en de daardoor omhulde casing of geleidingsbuis, van een portie waterondoorlatend materiaal verschillend van genoemd ankermiddel, bij voorkeur een kleistop. Dit heeft als voordeel dat het een afscherming mogelijk maakt voor de druk die het water uitoefent volgens de boorrichting. Dit kan voorkomen dat er water insijpelt van de klei-omvattende bodemlaag naar de schacht. In voorbeelden wordt de portie waterondoorlatend materiaal geplaatst ter hoogte van een klei- omvattende bovenlaag, bij voorkeur ter hoogte van een bovenvlak van een klei-In embodiments, the method comprises the further step of: applying, in a gap defined between the lower end of one of said casings and the casing or guide tube encased thereby, a portion of water-impermeable material different from said anchoring means, preferably a clay plug. This has the advantage that it allows shielding of the pressure exerted by the water according to the direction of drilling. This can prevent water from seeping in from the clay-containing soil layer to the shaft. In examples, the portion of water-impermeable material is placed at the level of a clay-containing upper layer, preferably at the level of an upper surface of a clay-containing

9 BE2021/6080 omvattende bodemlaag. Dit heeft als voordeel dat de portie waterondoorlatend materiaal de overgang tussen bodemlagen helpt te overbruggen. Een overgang tussen bodemlagen impliceert immers een overgang tussen boorvereisten, waarbij boortechniek geschikt voor de bovenliggende bodemlaag ongeschikt kan zijn voor de onderliggende laag. In voorbeelden wordt de portie waterondoorlatend materiaal geplaatst ter hoogte van een klei-omvattende bodemlaag en betreft het waterondoorlatend materiaal een kleistop. Dit heeft als voordeel dat de kleistop en de omliggende bodem van gelijkaardig materiaal zijn en/of gelijkaardige kenmerken hebben met betrekking tot waterdruk, wat de chemische en/of mechanische stabiliteit ten goede komt. In voorbeelden wordt de portie waterondoorlatend materiaal geplaatst ter hoogte van een bovenvlak van de klei-omvattende bodemlaag en betreft het waterondoorlatend materiaal een kleistop. Dit heeft als voordeel dat de overgang gemaakt tussen kleistop en gelijkaardig omliggend materiaal wordt gemaakt op minimale diepte, wat voordelig is gezien het de waterdruk zo laag mogelijk kan houden en/of de afstand tot de put zo groot mogelijk kan houden, waardoor kans op doorbreken door pompactiviteit voor KWO verminderd wordt.9 BE2021/6080 including bottom layer. This has the advantage that the portion of impermeable material helps to bridge the transition between soil layers. After all, a transition between soil layers implies a transition between drilling requirements, whereby drilling technology suitable for the overlying soil layer may be unsuitable for the underlying layer. In examples, the portion of water-impermeable material is placed at the level of a clay-comprising soil layer and the water-impermeable material is a clay plug. This has the advantage that the clay plug and the surrounding soil are of similar material and/or have similar characteristics with regard to water pressure, which improves the chemical and/or mechanical stability. In examples, the portion of water-impermeable material is placed at the height of an upper surface of the clay-comprising soil layer and the water-impermeable material is a clay plug. This has the advantage that the transition made between clay plug and similar surrounding material is made at minimum depth, which is advantageous as it can keep the water pressure as low as possible and/or keep the distance to the well as large as possible, reducing the risk of breaching is reduced by pump activity for KWO.

In uitvoeringsvormen gebeurt genoemd aanbrengen van genoemd waterondoorlatend materiaal voorafgaand aan het vullen, met een vulmiddel, van de verdere leemte welke zich uitstrekt boven het onderste uiteinde van de casing en de genoemde daardoor omhulde casing of geleidingsbuis. De portie waterondoorlatend materiaal kan daarbij dienen als stop voor het ankermiddel. Omgekeerd kan de kleistop ook verhinderen dat er, voorafgaand aan de injectie van ankermiddel, water omhoog sijpelt tussen de casing en de daardoor omhulde casing of geleidingsbuis, wat de kwaliteit van de verankering negatief zou beïnvloeden.In embodiments, said application of said water-impermeable material takes place prior to filling, with a filler, of the further void extending above the lower end of the casing and said casing or guide tube encased thereby. The portion of water-impermeable material can then serve as a plug for the anchor means. Conversely, the clay plug can also prevent water from seeping up between the casing and the casing or guide tube encased by it prior to the injection of anchoring agent, which would adversely affect the quality of the anchorage.

In uitvoeringsvormen omvat de inrichting een mediale casing, behorend tot genoemd buizensysteem, welke genoemde geleidingsbuis omgeeft, en omgeven is door genoemde buitenste casing; bij voorkeur, een tweede mediale casing, behorend tot genoemd buizensysteem, welke genoemde geleidingsbuis omgeeft, en omgeven is door genoemde mediale casing; waarbij genoemde onderlinge verankering van genoemde buitenste casing en genoemde geleidingsbuis gerealiseerd is door vulmiddel omvattende cement tussen de geleidingsbuis en elk van de respectieve casings.In embodiments, the device comprises a medial casing, belonging to said tubing system, surrounding said guide tube and surrounded by said outer casing; preferably, a second medial casing, belonging to said tubing system, surrounding said guide tube and surrounded by said medial casing; wherein said mutual anchoring of said outer casing and said guide tube is realized by filler comprising cement between the guide tube and each of the respective casings.

10 BE2021/608010 BE2021/6080

In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven a.d.h.v. niet-limiterende voorbeelden die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren.In what follows, the invention is described by means of. non-limiting examples which illustrate the invention, and which are not intended or construed to limit the scope of the invention.

VOORBEELDENEXAMPLES

VOORBEELD 1: CONCENTRISCH BUIZENSYSTEEM MET DRIE CASINGSEXAMPLE 1: CONCENTRIC TIPING SYSTEM WITH THREE CASINGS

Figuur 1 is een voorbeelduitvoering van het aanleggen van een put volgens de huidige uitvinding. Het betreft een inrichting voor koude-warmteopslag. De put is onderliggend aan een bestaande vloer 25 welke deel uitmaakt van een gebouw 2. De put is één van de twee of meer putten welke in dit voorbeeld samen gebruikt worden voor koude- warmteopslag.Figure 1 is an exemplary embodiment of well construction in accordance with the present invention. It concerns a device for cold-heat storage. The pit is underlying an existing floor 25 which forms part of a building 2. The pit is one of the two or more pits which in this example are used together for cold-heat storage.

Het gebouw 2 omvat een gelijkvloerse verdieping 10 overdekt met een vlakke bouwlaag 19, welke zich op grondniveau gelijk of het iets hoger dan het maaiveld bevindt, met boven de vlakke bouwlaag geen verdere obstructie, i.e, vrije ruimte. De bouwlaag 19 is toegankelijk voor het plaatsen van een boorinstallatie voor het aanleggen van de put (niet afgebeeld). Het gebouw omvat verder respectieve verdiepingen -1, -2, -3, -4 en -5 (11-15), met erboven de respectieve bouwlagen 20-24, en onder verdieping -5 de vloer 25. Onder de vloer 25 strekt zich een bestaande, permanente drainagelaag 26 welke de integriteit van de vloer beschermt.The building 2 comprises a ground floor 10 covered with a level building layer 19, which is at ground level equal or slightly higher than ground level, with no further obstruction, i.e. free space, above the level building layer. The building layer 19 is accessible for the installation of a drilling rig for constructing the well (not shown). The building further comprises respective floors -1, -2, -3, -4 and -5 (11-15), with the respective building layers 20-24 above, and floor 25 below floor -5. Below floor 25 extends an existing permanent drainage layer 26 which protects the integrity of the floor.

Qua geologische samenstelling omvat de omliggende bodem, gelegen te België, achtereenvolgens, van boven naar beneden, vier lagen. De eerste laag 101 is quartair en strekt zich verticaal uit over het gelijkvloers, verdieping -1 en een deel van verdieping -2, tot aan + 6 m TAW (tweede algemene waterpassing). De tweede laag 102 behoort tot de Formatie van Kortrijk (Lid van Moen) welke zich uitstrekt over een deel van verdieping -2, verdiepingen -3, -4 en -5 en tot onder het gebouw, tot aan - 10 m TAW.In terms of geological composition, the surrounding soil, located in Belgium, consists of four successive layers, from top to bottom. The first layer 101 is quaternary and extends vertically over the ground floor, floor -1 and part of floor -2, up to + 6 m TAW (second general leveling). The second layer 102 belongs to the Kortrijk Formation (Member of Moen) which extends over part of floor -2, floors -3, -4 and -5 and under the building, up to -10 m TAW.

De derde laag 103 is deel van de Formatie van Kortrijk (Lid van saint Mur) en strekt zich uit tot - 39 m TAW. De vierde laag is onderdeel van de Formatie van Hannut en strekt zich uit van -39 m TAW tot onder de put. Deze lagen definiëren diverse grondwaterstanden, meer bepaald een Grondwaterstand Freatisch, op + 13,2 m TAW, en een Grondwaterstand Formatie van Hannut, op + 9, 60 m TAW.The third layer 103 is part of the Kortrijk Formation (Member of saint Mur) and extends to - 39 m TAW. The fourth layer is part of the Hannut Formation and extends from -39 m TAW to below the well. These strata define several groundwater levels, in particular a Phreatic Groundwater Level, at +13.2 m TAW, and a Hannut Formation Groundwater Level, at +9.60 m TAW.

De inrichting omvat een concentrisch buizensysteem 3 welke zich uitstrekt doorheen genoemde vloer 25 tot aan de put volgens een boorrichting 30. Het concentrisch buizensysteem omvat, van buiten naar binnen, een buitenste casing 41, een mediale casing 42, een tweede mediale casing 43, en een geleidingsbuis 44. De casings 41-43The device comprises a concentric pipe system 3 which extends through said floor 25 up to the well according to a drilling direction 30. The concentric pipe system comprises, from outside to inside, an outer casing 41, a medial casing 42, a second medial casing 43, and a guide tube 44. The casings 41-43

11 BE2021/6080 zijn gemaakt uit segmenten van staal, de geleidingsbuis van polyethyleen, PE. De segmenten van de buitenste casing zijn voorzien van flensen 41a-d welke met bouten en moeren onderling verbonden zijn. De segmenten van de mediale en tweede mediale casing zijn onderling gelast en ontbraamd, wat zorgt voor een gladde afwerking.11 BE2021/6080 are made of segments of steel, the guide tube of polyethylene, PE. The segments of the outer casing are provided with flanges 41a-d which are mutually connected with bolts and nuts. The segments of the medial and second medial casing are welded together and deburred, resulting in a smooth finish.

Bij het aanleggen van de put zijn eerst de diverse bouwlagen 19-24 gekernd. De openingen zijn daarbij strikt gealigneerd, om vervolgens een rechte verticale plaatsing te doen van de verschillende segmenten van de buitenste casing 41, met onderling verbinden van de flenzen 41a-d van de segmenten middels moeren en bouten. De buitenste casing is aan het onderste uiteinde geplaatste op de vloer 25 en is aan de overgang met de vloer voorzien van een waterafdichting 7. Aan het bovenste uiteinde is de casing toegankelijk vanop de bovenste bouwlaag 19, van waarop de diverse boringen worden uitgevoerd.When the well was constructed, the various building layers 19-24 were first cored. The openings are strictly aligned in order to then make a straight vertical placement of the different segments of the outer casing 41, with mutual connection of the flanges 41a-d of the segments by means of nuts and bolts. The outer casing is placed on the floor 25 at the lower end and is provided with a water seal 7 at the transition with the floor. At the upper end, the casing is accessible from the top building layer 19, from which the various bores are carried out.

De eerste boring, met eerste boorgat 51, betreft de doorboring van de vloer 25 en de drainagelaag 26 en een portie van de onderliggende bodem. Dit houdt verband met een droge boring, ter bescherming van de drainagelaag. Erna volgt de plaatsing van de mediale casing 42 in de buitenste casing, met segmenten welke door lassen verbonden zijn. De tussenruimte tussen de buitenste casing en de mediale casing wordt vervolgens opgevuld met een ankermiddel zijnde een vulmiddel omvattende cement, welke ingebracht wordt door injectie onder druk. Dit is de eerste cementering 31. De tussenruimte strekt zich onderaan uit tot voorbij de buitenste casing; ook deze tussenruimte tussen het eerste boorgat 51 en de mediale casing wordt opgevuld. De vlakke afwerking van de verbinding van de segmenten van de mediale casing 42, te danken aan de lasverbinding, maakt het mogelijk om het ankermiddel gelijkmatig te verspreiden over de tussenruimte, zonder obstakel ter hoogte van de segmentverbindingen.The first bore, with first bore 51, concerns the penetration of the floor 25 and the drainage layer 26 and a portion of the underlying soil. This is related to dry drilling to protect the drainage layer. This is followed by the placement of the medial casing 42 in the outer casing, with segments connected by welding. The interspace between the outer casing and the medial casing is then filled with an anchoring agent, which is a filler comprising cement, which is introduced by injection under pressure. This is the first cementation 31. The interspace extends at the bottom beyond the outer casing; this interspace between the first borehole 51 and the medial casing is also filled. The flat finish of the connection of the segments of the medial casing 42, due to the welded connection, allows the anchor means to be spread evenly over the interspace without obstruction at the segment connections.

De tweede boring, met tweede boorgat 52, geschiedt doorheen de mediale casing 42 en reikt tot een diepte net voorbij - 39 m TAW, i.e., tot net in de klei-omvattende laag 104.The second bore, with second bore 52, is through the medial casing 42 and extends to a depth just beyond - 39 m TAW, i.e., to just into the clay-containing layer 104.

De verdere aanleg van de put houdt verband met het aanbrengen van de tweede mediale casing 43, het opvullen van de leemte tussen de mediale casing 42 en de tweede mediale casing 43 met een tweede cementering 32, het uitvoeren van een derde boring, met boorgat 59, het aanbrengen van de geleidingsbuis 44, het aanbrengen van een kleistop in de leemte tussen het onderste uiteinde van de mediale casing en de geleidingsbuis 44.The further construction of the well is related to the installation of the second medial casing 43, the filling of the gap between the medial casing 42 and the second medial casing 43 with a second cementation 32, the execution of a third drilling, with borehole 59 , installing the guide tube 44, placing a clay plug in the gap between the lower end of the medial casing and the guide tube 44.

12 BE2021/608012 BE2021/6080

De tweede mediale casing 43 wordt aangebracht door verbinden van segmenten middels lassen. De vlakke afwerking van de verbinding van de segmenten van de mediale casing 43, te danken aan de lasverbinding, maakt het mogelijk om het ankermiddel gelijkmatig te verspreiden over de tussenruimte, zonder obstakel ter hoogte van de segmentverbindingen. De kleistop 63 omvat daarbij bovenaan een sectie met grotere diameter 63a en onderaan een sectie met kleinere diameter 63b. De kleistop situeert zich ter hoogte van een bovenvlak van de klei-omvattende bodemlaag 104. De kleistop voorkomt dat er water stroomt tussen de klei-omvattende bodemlaag en de erboven gelegen bodemlaag. Zo vormt de kleistop 63 een afscherming voor de druk die het grondwater uitoefent volgens de boorrichting.The second medial casing 43 is fitted by connecting segments by welding. The flat finish of the connection of the segments of the medial casing 43, due to the welded connection, allows the anchor means to be spread evenly over the interspace, without any obstacle at the level of the segment connections. The clay plug 63 herein comprises a section with a larger diameter 63a at the top and a section with a smaller diameter 63b at the bottom. The clay plug is located at an upper surface of the clay-containing soil layer 104. The clay plug prevents water from flowing between the clay-containing soil layer and the soil layer above it. The clay plug 63 thus forms a shield for the pressure exerted by the groundwater according to the direction of drilling.

In een laatste fase van de aanleg van de put volgt ook het opvullen van de leemte 33 tussen de tweede mediale casing 43 en de geleidingsbuis 44, met een derde cementering 33. De kleistop 63 dient daarbij als afscherming voor het ankermiddel ter hoogte van het onderste uiteinde van de tweede mediale casing 43. De holte 34 in de geleidingsbuis omvat bovenaan een eerste sectie met grotere diameter 34a, een vernauwing 34b, en een tweede sectie met kleinere diameter 34c. De geleidingsbuis is aan haar onderste uiteinde verbonden aan een kop 8 welke buisvormig is en een veelheid van perforaties omvat voor filtering van verpompt water. De kop is vervaardigd uit PVC.In a final phase of the construction of the well, the gap 33 between the second medial casing 43 and the guide pipe 44 is also filled with a third cementation 33. The clay plug 63 serves as a shield for the anchoring means at the bottom of the well. end of the second medial casing 43. The cavity 34 in the guide tube includes at the top a first larger diameter section 34a, a constriction 34b, and a second smaller diameter section 34c. The guide tube is connected at its lower end to a head 8 which is tubular and includes a plurality of perforations for filtering pumped water. The head is made of PVC.

Voor ingebruikname wordt de buizenstructuur afgezaagd net boven het niveau van de vloer 25 op verdieping -5. Daar worden vervolgens de pomp en verdere apparatuur geïnstalleerd voor gebruik van de put voor KWO.Before commissioning, the pipe structure is sawn off just above the level of floor 25 on floor -5. There, the pump and further equipment are then installed for use of the well for heat storage.

VOORBEELD 2: CONCENTRISCH BUIZENSYSTEEM MET EEN CASINGEXAMPLE 2: CONCENTRIC PIPE SYSTEM WITH A CASING

Dit voorbeeld is in hoofdzaak gelijk aan Voorbeeld 1, behalve dat niet drie casings voorzien zijn, maar enkel de buitenste casing, die samen met de geleidingsbuis het concentrisch buizensysteem uitmaakt. In dit voorbeeld kan volstaan worden met de buitenste casing omwille van een andere, minder veeleisende bodemsamenstelling en/of een minder grote diepte van de put. De buitenste casing helpt om te werken onder de vloer 25, die zich net als in voorbeeld 1 onder het grondwaterpeil (met diverse grondwaterstanden) bevindt.This example is substantially the same as Example 1, except that three casings are not provided, but only the outer casing, which together with the guide tube forms the concentric pipe system. In this example, the outer casing will suffice because of a different, less demanding soil composition and/or a lesser depth of the well. The outer casing helps to work under the floor 25, which, as in example 1, is located below the groundwater level (with various groundwater levels).

VOORBEELD 3: CONCENTRISCH BUIZENSYSTEEM MET TWEE CASINGSEXAMPLE 3: CONCENTRIC TUBING SYSTEM WITH TWO CASINGS

13 BE2021/608013 BE2021/6080

Dit voorbeeld is in hoofdzaak gelijk aan Voorbeeld 1, behalve dat niet drie casings voorzien zijn, maar enkel de buitenste casing en de mediale casing. In dit voorbeeld kan volstaan worden met de twee casings omwille van een andere, minder veeleisende bodemsamenstelling en/of een minder grote diepte van de put. De buitenste casing helpt om te werken onder de vloer 25, die zich net als in voorbeeld 1 onder het grondwaterpeil (met diverse grondwaterstanden) bevindt. De mediale casing maakt het mogelijk om een overgang te maken net onder de vloer, teneinde de drainagelaag te beschermen.This example is substantially the same as Example 1, except that three casings are not provided, but only the outer casing and the medial casing. In this example, two casings will suffice because of a different, less demanding soil composition and/or a lesser depth of the well. The outer casing helps to work under the floor 25, which, as in example 1, is located below the groundwater level (with various groundwater levels). The medial casing makes it possible to make a transition just below the floor to protect the drainage layer.

VOORBEELD 4: CONCENTRISCH BUIZENSYSTEEM MET EEN VOORGEBOORDEEXAMPLE 4: CONCENTRIC PIPING SYSTEM WITH A PRE-Drill

SCHACHTOPENINGSHAFT OPENING

Dit voorbeeld is in hoofdzaak gelijk aan Voorbeeld 1, behalve dat er een voorgeboorde schachtopening is. Het kan hierbij in voorbeeldsituaties gaan om een beperkte ablatie in de vloer, teneinde een eenvoudige plaatsing van de buitenste casing te verzekeren.This example is essentially the same as Example 1, except there is a pre-drilled shaft opening. In exemplary situations, this may involve limited ablation in the floor, in order to ensure simple placement of the outer casing.

In andere voorbeeldsituaties gaat het hier, anders dan bij Voorbeeld 1, om een situatie waarmee het grondwaterniveau (en de diverse grondwaterstanden) onder het vloerniveau zit. In zo een geval kan de vloer voorgeboord zijn tot net boven het grondwaterniveau, wat een ongehinderde eerste boring kan toelaten. Vervolgens kan de buitenste casing in de schachtopening gebracht worden, waardoor de reeds bestaande schacht beschermd kan worden voor doorbraak door injectiedruk van boren en/of van KWO. (EINDE VOORBEELD 4)In other example situations, unlike Example 1, this concerns a situation in which the groundwater level (and the various groundwater levels) is below floor level. In such a case, the floor may be pre-drilled to just above the groundwater level, which may allow an unimpeded initial drilling. Subsequently, the outer casing can be placed in the shaft opening, so that the existing shaft can be protected against breakthrough by injection pressure from drilling and/or thermal storage. (END EXAMPLE 4)

Het is verondersteld dat de huidige uitvinding niet beperkt is tot de uitvoeringsvormen die hierboven beschreven zijn en dat enkele aanpassingen of veranderingen aan de beschreven voorbeelden kunnen toegevoegd worden zonder de toegevoegde conclusies te herwaarderen. Bijvoorbeeld, de huidige uitvinding werd beschreven met verwijzing naar een vloer en een gebouw, maar het mag duidelijk zijn dat de uitvinding kan toegepast worden op elke put onderliggend aan een element verschillend van een vloer, bijvoorbeeld een natuurlijke of aangelegde verharding, en/of enig ander type laag of structuur welke een portie omvat die gedeeltelijk of geheel waterondoorlatend is.It is believed that the present invention is not limited to the embodiments described above and that some modifications or changes can be made to the examples described without revaluing the appended claims. For example, the present invention has been described with reference to a floor and a building, but it should be understood that the invention can be applied to any well underlying an element other than a floor, for example a natural or engineered pavement, and/or any another type of layer or structure comprising a portion that is partially or completely impermeable to water.

Claims

14 BE2021/6080 CONCLUSIONS

Method for constructing a well accessible for cold/heat storage, KWO, which is underlying an existing floor (25), comprising the steps of: installing an outer casing (41) on a shaft (51) to be drilled or through a pre-drilled shaft opening according to a direction of drilling (30); drilling along the drilling direction (30) of the shaft to a well depth for constructing said well; installing a guide tube (44) in said outer casing (41) according to said drilling direction (30) for making said well accessible to KWO; and mutually anchoring said outer casing (41) and said guide tube (44) by means of an anchor means (31, 32, 33) being a filler.

The method of claim 1, including the further steps, prior to drilling to the well depth: initial drilling along the drilling direction over an initial drilling depth smaller than the well depth; installing a medial casing (42) in said outer casing (41) according to said drilling direction (30), said medial casing (42) extending deeper than said outer casing (41); wherein said insertion of said guide tube (44) is in said medial casing (42); wherein said interanchoring of said outer casing (41) and said guide tube (44) is done by interanchoring said outer casing (41) and said medial casing (42) and by interanchoring said medial casing (42) and said guide tube ( 44).

The method of claim 2, including the further steps, following installation of the medial casing (42) and prior to drilling to the well depth: drilling out further in the direction of drilling through an intermediate depth greater than the initial depth and less than the well depth; installing a second medial casing (43) in said medial casing (42) according to said drilling direction (30), said second medial casing (43) extending deeper than said medial casing (42);

BE2021/6080 wherein said insertion of said guide tube (44) takes place in said second medial casing (43); wherein said interanchoring of said outer casing (41) and said guide tube (44) is done by interanchoring said outer casing (41) and said medial casing (42), by interanchoring said medial casing (42) and said second medial casing (43), and by mutually anchoring said second medial casing (43) and said guide tube (44).

A method according to claims 1-3, comprising the further step of: sealing, with a seal (7), a transition between said outer casing (41) and said floor (25); said sealing preferably taking place prior to drilling through the floor (25).

Method according to claims 1-4, wherein said anchoring involves injecting, preferably under pressure, the anchoring means (31, 32, 33) comprising cement, for permanently interconnecting at least two of a set of respective casings (41, 42, 43) and the guide tube (44).

A method according to claim 5, wherein said anchoring is by said injecting said anchoring means (31, 32, 33) before interconnecting each of the respective casings (41, 42, 43) and the guide tube (44).

A method according to claims 1-6, wherein said respective casings (41, 42, 43) are hollow metal tubes, preferably steel tubes.

The method of claim 7, wherein the outer casing (41) comprises a plurality of hollow steel segments with flanges (41a, 41b, 41c, 41d) at their ends, the mounting of the outer casing (41) involving the interconnection of said flanges (41a, 41b, 41c, 41d), preferably interconnecting with bolts and nuts.

The method of claims 2-8, wherein the medial casing (42) comprises a respective plurality of straight-ended hollow steel segments, preferably wherein the medial casing (42) and the second medial casing (43) comprise a respective plurality of hollow steel segments. steel segments with straight ends include, and

16 BE2021/6080 in which the fitting of the respective medial casing (42, 43) comprises interconnecting the straight ends by means of welding.

A method according to claims 1-9, wherein said guide tube (44) is a hollow plastic tube, preferably comprising PE and/or PVC.

A method according to claims 1-10, comprising the further step, prior to said drilling of the shaft (51) through said floor (25): drilling, preferably coreing, one or more recesses through respective one or more existing building layers (19-24) which are on top of the existing floor (25); wherein said one or more recesses are aligned with the shank (51) to be drilled according to said drilling direction (30); wherein said one or more respective steps of drilling the shaft (51) are performed with a drill at least partially driven from a location overlying said building layers (19-24), and wherein said guide tube (44) and the respective casings (41, 42, 43) extend through each of said one or more storeys (19-24).

The method of claim 11, wherein said drilling one or more recesses comprises drilling at least two recesses through at least two respective building layers (19-24) overlying the existing floor (25), said conduit (44) ) and the respective casings (41, 42, 43) extend through each of said at least two building layers (19-

24).

13. Method according to claims 1-12, comprising the further step of: performing, during pumping activity at said well for KWO, a hydrostatic level measurement by means of a pressure probe present in said well; comparing a measured hydrostatic level to a predetermined threshold; upon exceeding said threshold, automatically stopping said pumping activity.

A method according to claims 2-13, comprising the further step of:

17 BE2021/6080 applying, in a gap defined between the lower end of one of said casings (43) and the casing or guide tube (44) encased by it, a portion of water-impermeable material different from said anchoring means, preferably a clay plug.

A cold/heat storage device, heat/cold storage, comprising: a well underlying an existing floor (25); a concentric pipe system (3) extending through said floor (25) down to the well according to a drilling direction (30); said concentric piping system (3) comprising a guide tube (44) and an outer casing (41) surrounding said guide tube (44); wherein said outer casing (41) and said guide tube (44) are mutually anchored by means of an anchoring means being a filler comprising cement; said device at said well comprising a head (8) connected to said guide tube (44), said head (8) being tubular and comprising a plurality of perforations for filtering pumped water, said head (8) preferably made of PVC.

An apparatus according to claim 15, further comprising: a medial casing (42), belonging to said tubing system (3), surrounding said guide tube (44) and surrounded by said outer casing (41); preferably, a second medial casing (43), belonging to said tubing system (3), surrounding said guide tube (44), and surrounded by said medial casing (42); wherein said mutual anchoring of said outer casing (41) and said guide tube (44) is realized by filler comprising cement between the guide tube (44) and each of the respective casings (41-43).

A system for cold-heat storage, comprising the device according to claims 15-16 and a pump for cold-heat storage in said well.