DE1123990B

DE1123990B - Device for reducing the hydrostatic pressure of the groundwater in the vicinity of a working chamber under compressed air during construction work underground

Info

Publication number: DE1123990B
Application number: DEE15344A
Authority: DE
Inventors: Franz Beckenbauer; Dipl-Ing Ferdinand Oulehla
Original assignee: Eisenwerke Gesellschaf Maximilianshuette mbH
Current assignee: Eisenwerke Gesellschaf Maximilianshuette mbH
Priority date: 1958-02-10
Filing date: 1958-02-10
Publication date: 1962-02-15

Description

Einrichtung zum Vermindern des hydrostatischen Drucks des Grundwassers in der Umgebung einer unter Druckluft stehenden Arbeitskammer bei Bauarbeiten im Untergrund Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Vermindern des hydrostatischen Drucks des Grundwassers in der Umgebung einer unter Druckluft stehenden Arbeitskammer beim Abteufen von Schächten, Pfeilern od. dgl. mittels Senkkästen oder beim Vortrieb von Stellen od. dgl. in insbesondere inhomogenen, schwer zu entwässernden Böden.Device for reducing the hydrostatic pressure of the groundwater in the vicinity of a working chamber under compressed air during construction work in Subsurface The invention relates to a device for reducing the hydrostatic Pressure of the groundwater in the vicinity of a working chamber under compressed air when sinking shafts, pillars or the like by means of caissons or when driving of places or the like in in particular inhomogeneous, difficult to drain soils.

Es ist bekannt, zum Vermindern des Luftdrucks in einem Senkkasten den Grundwasserspiegel in der Umgebung des Senkkastens durch offene Filterbrunnen zu senken, die neben dem Senkkasten von der Erdoberfläche aus eingebaut sind und aus denen das Wasser abgepumpt wird.It is known to reduce the air pressure in a caisson the groundwater level in the vicinity of the caisson through open filter wells to lower, which are installed next to the caisson from the surface of the earth and from which the water is pumped out.

Ferner ist es bekannt, einen auf einem Druckluftsenkkasten errichteten und abgesenkten Schacht zu diesem Zweck zugleich als Sammelbrunnen auszubilden.It is also known to have one erected on a compressed air caisson and the lowered shaft for this purpose at the same time as a collection well.

Diese bekannten Einrichtungen ermöglichen es, Druckluftarbeiten mit vermindertem Luftdruck in der Arbeitskammer und auch unterhalb der kritischen Grenze von rd. 35 m unter dem normalen Grundwasserspiegel auszuführen, wenn der Kornaufbau des Grundwasserträgers die Absenkung des Grundwassers zuläßt.These known devices make it possible to work with compressed air reduced air pressure in the working chamber and also below the critical limit of around 35 m below the normal groundwater level if the grain build-up of the groundwater carrier allows the lowering of the groundwater.

Falls jedoch zur Schwimmsandbildung neigende Feinsande oder Scbluffschichten zu durchfahren sind, kann der Grundwasserspiegel durch offene Sammelbrunnen nicht gesenkt werden, weil der geringe Durchlässigkeitsbeiwert dieser Böden das Fließen des Wassers zu den Brunnen erschwert.If, however, fine sands or bluff layers tend to form floating sand are to be driven through, the groundwater level cannot be reached through open collection wells be lowered because the low coefficient of permeability of these soils prevents the flow of the water to the fountain difficult.

Es ist jedoch bekannt, Böden mit geringem Durchlässigkeitsbeiwert durch Saugbrunnenanlagen zu entwässern und zugleich zu verfestigen, indem mit Hilfe von luftdicht an die Filterrohre angeschlossenen Saugleitungen durch Pumpen ein Vakuum in den Filtern erzeugt wird, so daß das Wasser den Filtern unter Druck zugeführt wird. Hierfür ist unter anderem eine Injektordüse als Druckluft-Strahlpumpe benutzt worden.However, it is known to have soils with a low coefficient of permeability to drain through suction well systems and at the same time to solidify by using from suction lines connected airtight to the filter tubes by pumps Vacuum is created in the filters so that the water is fed to the filters under pressure will. For this purpose, an injector nozzle is used as a compressed air jet pump, among other things been.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit der dieses bekannte Verfahren bei Druckluftarbeiten angewendet werden kann.The invention is based on the object of creating a device with which this known method can be used in compressed air work.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zum Vortrieb eines Stollens unter Druckluft in wasserführendem Feinsand von dem Druckraum aus in das Gebirge horizontal- oder schrägliegende Filterbrunnen vorzutreiben, die außerhalb des Druckraumes in den Stollen münden, in dem der atmosphärische Druck herrscht. Bei diesem Verfahren wird zum Austreiben des Wassers aus den Poren des Feinsandes die Druckdifferenz zwischen dem Luftdruck in der Arbeitskammer und dem atmosphärischen Druck ausgenutzt, da der in der Arbeitskammer herrschende Luftdruck auf das Wasser in dem vor dem Schild anstehenden Gebirge einwirkt. Das Wasser fließt dabei aus den Brunnenrohren in einen offenen Sammelbehälter, aus dem es abgepumpt wird.It has already been proposed to drive a tunnel under Compressed air in water-bearing fine sand from the pressure chamber into the mountains horizontally or to drive inclined filter wells outside of the pressure chamber in open into the tunnel, in which the atmospheric pressure prevails. In this procedure the pressure difference is used to drive the water out of the pores of the fine sand exploited between the air pressure in the working chamber and the atmospheric pressure, because the air pressure in the working chamber affects the water in the before Shield imminent mountains acts. The water flows out of the well pipes into an open collecting container from which it is pumped out.

Demgegenüber wird bei der Einrichtung gemäß der Erfindung bei unter Druckluft stehenden Arbeitskammern von Senkkästen oder für den Vortrieb von Stollen od. dgl. eine an sich bekannte Injektordüse in die vom Filter durch die Arbeitskammer hindurchgeführte Rohrleitung eingebaut.In contrast, in the device according to the invention at below Compressed air working chambers of caissons or for driving tunnels or the like. A known injector nozzle into the filter through the working chamber installed pipeline.

Hierdurch wird in der Rohrleitung ein Vakuum erzeugt, das die Druckdifferenz vergrößert. Durch die als Strahlpumpe arbeitende Injektordüse kann das in die Filter strömende Wasser in der Rohrleitung nach oben gefördert werden, so daß die Anordnung gemäß der Erfindung auch dann angewendet werden kann, wenn die Filterbrunnen lotrecht in den Baugrund eingespült werden oder der mit der Außenluft in Verbindung stehende Raum, in den die Rohrleitung mündet, über der Arbeitskammer liegt, wie dies bei Senkkästen der Fall ist.This creates a vacuum in the pipeline that reduces the pressure difference enlarged. This can be done through the injector nozzle, which works as a jet pump, into the filter flowing water in the pipeline are promoted upwards, so that the arrangement according to the invention can also be used when the filter wells are perpendicular be washed into the subsoil or that is in contact with the outside air Space into which the pipeline opens is above the working chamber, as shown in Caissons is the case.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Die Abbildung zeigt einen Schacht während des Abteufens mit eingespülten Filterrohren, Injektor und der angeschlossenen Rohrleitung.In the figure is an embodiment of the device according to of the invention shown. The illustration shows a shaft during sinking with flushed filter pipes, injector and the connected pipeline.

Die unter Druckluft stehende Arbeitskammer besteht aus der Wand a des Schachtes und der Decke b. Durch die Wand a hindurch sowie in die Schachtsohle sind Filterbrunnen g bzw. d eingespült. Sie sind an eine geschlossene Rohrleitung c angeschlossen, die oberhalb der Decke b in den mit der Außenluft in Verbindung stehenden Teil des Schachtes münden. Die Filterbrunnen d, g bestehen aus einem dem Schacht zugewendeten vollwandigen Brunnenrohr e und einem daran anschließenden, etwa ebenso langen Filter. Von dem vollwandigen Brunnenrohr e des Filterbrunnens d, g ist der Anschluß zur Rohrleitung c mittels Schlauchverbindungen f hergestellt. In die Rohrleitung c sind Absperrmittel i sowie eine Injektordüse h eingebaut, die zur Erzeugung eines Vakuums in den Filterbrunnen dient.The working chamber, which is under compressed air, consists of the wall a of the shaft and the ceiling b. Filter wells g and d are flushed through the wall a and into the bottom of the shaft. They are connected to a closed pipe c, which opens above the ceiling b into the part of the shaft that is in contact with the outside air. The filter wells d, g consist of a full-walled well pipe e facing the shaft and an adjoining filter of about the same length. From the full-walled well pipe e of the filter well d, g, the connection to the pipeline c is made by means of hose connections f. Shut-off means i and an injector nozzle h , which is used to generate a vacuum in the filter well, are installed in the pipeline c.

Entsprechend dem schrittweisen Arbeitsvorgang beim Absenken des Bauwerks werden jeweils neue Filterbrunnen eingespült und die alten Brunnen ausgebaut.Corresponding to the step-by-step work process when lowering the structure new filter wells are flushed in and the old wells removed.

Die Einrichtung kann auch bei Böden mit einem größeren Durchlässigkeitsbeiwert angewendet werden, wenn die Anzahl der Filterbrunnen dem Wasserandrang angepaßt wird.The device can also be used in soils with a larger coefficient of permeability can be used if the number of filter wells is adapted to the flow of water will.

Claims

PATENT CLAIM: Device for reducing the hydrostatic pressure of the groundwater in the vicinity of a working chamber under compressed air Underground construction work consisting of filter wells by the working chamber are driven out into the mountains and with an outside of the pressure chamber below Atmospheric pressure standing space are connected, characterized in that a Injector nozzle (h) into the pipeline leading from the filter through the working chamber (c) is installed. Publications considered: German Patent No. 593 664; U.S. Patent Nos. 989110, 2,654,434; Magazine »Die Bautechnik«, 28th year, issue 11, pp. 269 to 274. Older patents considered: German U.S. Patent No. 1064 088.