DE1784077B1 - Einrichtung zur Grundwasserabsenkung mit einer Vakuumfilteranlage - Google Patents

Einrichtung zur Grundwasserabsenkung mit einer Vakuumfilteranlage

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DE1784077B1
DE1784077B1 DE19681784077 DE1784077A DE1784077B1 DE 1784077 B1 DE1784077 B1 DE 1784077B1 DE 19681784077 DE19681784077 DE 19681784077 DE 1784077 A DE1784077 A DE 1784077A DE 1784077 B1 DE1784077 B1 DE 1784077B1
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Heinrich Baasen
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D19/00Keeping dry foundation sites or other areas in the ground
    • E02D19/06Restraining of underground water
    • E02D19/10Restraining of underground water by lowering level of ground water

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Grundwasserabsenkung mit einer Vakuumfilteranlage mit zahlreichen in den Boden geführten Filterrohren, in denen an eine gemeinsame Pumpeinrichtung angeschlossene Wassersaugrohre angeordnet sind, und mit je einem Luftansaugstutzen, der oben an jedem Filterrohr angeordnet und mit der Pumpeinrichtung verbunden ist, sowie mit einer Reglerarmatur zur Regelung des Vakuums und der Saughöhe.
  • Beim Vakuumverfahren wird durch Einführung eines Vakuums in das Filterrohr das im Boden enthaltene Wasser in den Filter gesogen und dann gefördert. Über eine Sammelleitung werden eine Anzahl Filterrohre an eine Pumpeneinrichtung angeschlossen. Dabei wurde zunächst so verfahren, daß von der Pumpe über die Sammelleitung Wasser und Luft zusammen angesaugt wurden. Diese Praxis weist insbesondere dann noch verschiedene Nachteile auf, wenn die Böden nicht homogen sind, wenn sich beispielsweise sandige und bindige Schichten abwechseln. Die in diesen Fällen bestehende Notwendigkeit, mehrere Wasserhorizonte trockenlegen zu müssen, führt in den meisten Fällen zu Lufteinbrüchen, die Wassereinbrüche auf Teilstrecken der Baugrube zur Folge haben. Weiterhin steht die Höhe des Ansaugvakuums nicht unter Kontrolle; denn das Ansaugvakuum vergrößert sich bei Luftzutritt infolge Senkung des spezifischen Gewichtes der Wassersäule unkontrollierbar. Auf Grund dieser Umstände kann bei dieser Arbeitsweise nicht gewährleistet werden, daß der gewünschte Absenkungsvorgang in allen Fällen sicher unter Kontrolle steht.
  • Es ist bereits eine Brunneneinrichtung eingangs bezeichneter Gattung bekanntgeworden, die dazu dienen soll, durch Wasserentnahme aus einem Sanddrain eine Stabilisierung der umgebenden Schichten zu erreichen. Diese Brunneneinrichtung hat zusätzlich einen an das Filterrohr angesetzten Luftansaugstutzen. Die damit verbundene Luftleitung ist unter Zwischenschaltung eines Regelventils an die Wasserleitung angeschlossen, und zwischen dem Filterrohr und der Einmündung der Luftleitung in die Wasserleitung weist auch die Wasserleitung ein Regelventil auf. Mit dieser Brunneneinrichtung kann der durch das Pumpenvakuum erzeugte Unterdruck in der Luftleitung eingestellt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Einrichtung zur Grundwasserabsenkung mit einer Vakuumfilteranlage zu schaffen, mit der in einer Gruppe von Filterrohren trotz wechselnder Bodenverhältnisse ein annähernd gleicher Wasserstand auf einfache und kostensparende Weise gehalten werden kann.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß die Wassersaugrohre an eine gemeinsame Wassersammelleitung und die Luftansau5 stutzen an eine gemeinsame Luftsammelleitung angeschlossen und daß beide Sammelleitungen zu der Pumpeneinrichtung geführt sind und daß eine einzige Reglerarmatur saugseitig hinter dem letzten Filterrohr vor der Pumpeneinrichtung angeordnet ist.
  • Diese Ausbildung hat einmal den Vorteil, daß die Wasserabsaugung und die Luftabsaugung bis zur Pumpe hin voneinander getrennt sind, so daß hier über die ganze Länge der beiden Sammelleitungen stabile Verhältnisse hergestellt sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß für jede der Sammelleitungen eine einzige Reglerarmatur erforderlich ist, die saugseitig hinter dem letzten Filterrohr vor der Pumpeneinrichtung angeordnet ist. Die eingangs beschriebene bekannte Brunneneinrichtung kann zwar auch als Anlage mit mehreren Brunnen, die an eine Pumpeneinrichtung angeschlossen sind, betrieben werden, doch ist dazu noch nicht vorgeschlagen worden, in einem derartigen Fall zwei bis zur Pumpeneinrichtung getrennt geführte Sammelleitungen und eine gemeinsame Reglerarmatur zu verwenden.
  • Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Neben einer Ausschachtung, beispielsweise für ein Kanalrohr, ist ein Filterrohr 1 in den Boden abgesenkt, das in bekannter Weise mit Filterabschnitten 1a versehen ist. In dem Filterrohr 1 ist koaxial ein Wassersaugrohr 2 angeordnet, das oben an eine Wassersammelleitung 3 angeschlossen ist. An dem oberen Ende des Filterrohres ist ein Luftansaugstutzen 4 angeschlossen, der in eine Luftsammelleitung 5 einmündet. In gleicher Weise sind nicht dargestellte weitere Filterrohre mit Wassersaugrohren an die Wassersammelleitung3 und mit Luftansaugstutzen 4 an die Luftsammelleitung 5 angeschlossen. Die Wassersammelleitung und die Luftsammelleitung sind an eine nicht dargestellte Pumpeneinrichtung angeschlossen. Zwischen dem letzten Filterrohr und der Pumpeneinrichtung ist eine nicht dargestellte Reglerarmatur zur Einstellung des Ansaugvakuums in der Luftsammelleitung und des Hebevakuums in der Wassersammelleitung angeordnet, die von Hand oder automatisch betätigt werden kann.
  • Das Ansaugen des Wassers und der Luft aus dem Boden und das Heben- des Wassers zur Pumpe erfolgen damit getrennt voneinander über das Wassersaugrohr 2 und die Wassersammelleitung 3 und über die Luftsammelleitung 5. Damit bestimmt das an die Luftsammelleitung angelegte Vakuum allein das Absaugen von Luft und Wasser aus dem Boden und dient das an die Wassersammelleitung angelegte Vakuum allein zum Herausheben des im Filterrohr angesammelten Wassers. Die Trennung dieser Vorgänge wird gewährleistet durch richtige Reglerarmatur-Einstellung des Verhältnisses Ansaugvakuum in der Luftleitung zu Vakuum in der Wasserleitung zur Förderhöhe, nach dem Gesetz: W=H+L wobei bedeuten W = Hebevakuum der Wassersammelleitung 3 L = Ansaugvakuum der Luftsammelleitung 5 H =Förderhöhe Das Ansaugvakuum wird dem Boden entsprechend gewählt und eingestellt. Beim Beispiel gemäß Zeichnung sind das erforderliche Ansaugvakuum .. L = 1,00 m die Förderhöhe einschließlich Reibungsverlust . . . . . . . . . . . . . . . H = 6,00m und somit das einzustellende Hebevakuum . . . . . . . . . . . . . . . . . W = 7,00 m Die Absenkungstiefe innerhalb der Filterlänge kann dabei beliebig bis zur Ausnutzung des von der Vakuumquelle sicher gewährleisteten Vakuums gewählt werden. Das durch das Ansaugvakuum aus dem Boden gesaugte Wasser tritt in den Filterraum ein. Der eingestellte Wasserspiegel innerhalb des Filterrohres bleibt dabei konstant, weil ein laufender Ausgleich nach oben über die Wassersammelleitung erfolgt. Der Wasserstand bleibt auch dann konstant, wenn dem Filter kein Wasser mehr zufließt; denn in diesem Fall wird kein Wasser mehr gefördert. Der eingestellte Gleichwichtszustand bleibt somit stets erhalten. Damit weist die Einrichtung gemäß der Erfindung eine Reihe weiterer Vorteile auf. Das Vakuum und damit die Grundwasserabsenkung werden bei geringem Bauaufwand nach physikalischen Gesetzen beherrscht. Ansaugvakuum und Hebevakuum bleiben in allen Absenkungsstadien konstant und gewährleisten einen kontrollierten Ablauf des Vakuumverfahrens. Durch die Möglichkeit der konstanten Einstellung des Ansaugvakuums auf die für die entsprechende Bodenart geeignete Größe wird nur ein Bruchteil der Luft gegenüber dem herkömmlichen Verfahren angesaugt. Es können daher je nach Wasseranfall bedeutend mehr Filter an eine Pumpe angeschlossen werden als bisher möglich. Weiterhin können die Filter höher geführt werden, so daß mehrere Wasserhorizonte in Höhe der Baugrubentiefe direkt erfaßt werden können. Ohne Staffelanordnung können größere Absenkungstiefen erreicht werden. Die durch das Vakuumverfahren erwartete` Bodenstabilisierung erfolgt infolge des konstanten Ansaugvakuums gleichmäßig und vor allem direkt in Höhe der Baugrubenwände, wo es am wirksamsten arbeitet. Es lassen sich bindige, leicht sandige' Böden durch die Einstellung und sichere Haltung eines konstanten Ansaugvakuums entwässern und damit stabilisieren.

Claims (1)

  1. Patentanspruch: Einrichtung zur Grundwasserabsenkung mit einer Vakuumfilteranlage mit zahlreichen in den Boden geführten Filterrohren, in denen an eine gemeinsame Pumpeinrichtung angeschlossene Wassersaugrohre angeordnet sind, und mit je einem Luftansaugstutzen, der oben an jedem Filterrohr angeordnet und mit der Pumpeinrichtung verbunden ist, sowie mit einer Reglerarmatur zur Regelung des Vakuums und der Saughöhe, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassersaugrohre(2) an eine gemeinsame Wassersammelleitung (3) und die Luftansaugstutzen (4) an eine gemeinsame Luftsammelleitung (5) angeschlossen und daß beide Sammelleitungen zu der Pumpeneinrichtung geführt sind und daß eine einzige Reglerarmatur saugseitig hinter dem letzten Filterrohr vor der Pumpeneinrichtung angeordnet ist.
DE19681784077 1968-07-05 1968-07-05 Einrichtung zur Grundwasserabsenkung mit einer Vakuumfilteranlage Withdrawn DE1784077B1 (de)

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