DE19828917C1 - Anordnung vom Brunnenfiltermaterial in Entnahme- oder Schluckbrunnen - Google Patents

Abstract

Bei der Anordnung von größeren vertikalen Reinigungselementen in Entnahme- oder Schluckbrunnen ist vor allem das Filtermaterial so angeordnet, daß es optimal austauschbar ist. Dies wird durch den das Erdreich stützenden Vertikalfilter erzielt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Brunnenfiltermaterial in Entnahme- oder Schluckbrunnen, wobei die vertikale Trennfläche des Bodenbereiches zum gebohrten Brunnenschacht mit einer in der Bohrtiefe verbleibenden Hilfs­ verrohrung gegen hydraulischen Grundbruch ausgebildet ist.

Eine Anordnung mit den vorstehend genannten Merkmalen ist beispielsweise aus der EP 0555734 A1 bekannt. Bei diesen Anordnungen besteht allerdings das Problem, daß entlang der Bohrschachtwandung zum Bodenbereich im abgedich­ teten Vollrohrabschnitt zusätzlich äußere Ringraumabdichtungen, vor allem aus Tonen, angebracht werden müssen und vom Filterkorn zum Bodenbereich keine Bodenstützfilter gegen hydraulischen Grundbruch bei Filtermaterialentnahme bestehen. Bei allen bekannten Bohrverfahren, wie sie auch bei der EP 0555734 A1 erforderlich sind, müssen die Hilfsverrohrungen mindestens teilweise wieder gezogen werden und zerstören dabei die Dichtwirkung an der Rohrmantelober­ fläche, vor allem in Tonlagen. Wie in EP 0555734 A1 ersichtlich, ist bei gezogener Hilfsverrohrung die zusätzliche hydraulische Dichtung 14 nach Fig. 1 des Patentes erforderlich; das wiederum ermöglichtes nicht, Bodenstützfilter problemlos einzusetzen, vor allem im unteren Bodenbereich 16 des Patentes. Erst die Bodenstützfilter ermöglichen die Filtermaterialentnahme aus dem angrenzenden Bodenbereich des Brunnenschachtes über den Schachtquerschnitt und dessen Tiefe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der genannten Art so auszubilden, daß eine kostengünstige Abdichtung des Bodenstützvollrohr- oder Schachtvollwandungsabschnittes und eine sichere Entnahme des Filtermaterials gegen hydraulischen Grundbruch gewährleistet ist.

Die gestellte Aufgabe wird mit der genannten Anordnung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als ein Bodenstützfilterrohr mit einem Boden- und wasserabdichtenden Vollrohrabschnitt und einem koaxial im gleichen Durchmesser verlaufenden Filterrohrabschnitt ausgebildet ist, so daß der Schachtquerschnitt über die vertikale Filterlänge hinaus in den Vollrohrabschnitt hinein mit wieder entnehmbarem Filtermaterial ausgefüllt ist und den Filterschacht bildet. Es hat sich gezeigt, daß so der Bodendruck auf den Mantel des Vollrohr- oder Vollwandabschnittes beste Abdichtungswirkung nachweist, wenn die Hilfsverrohrung in der Endlage nicht mehr bewegt wird und der Filterrohrabschnitt oder Filterwandabschnitt bei Filterfreiflächen über 65% durch den wirksamen Lochreibungsdruck der Filteröffnungen selbst Feinsande gegen hydraulischen Grundbruch bei Filtermaterialentnahme verhindert. Ein geringes Nachfließen des Bodens durch die Filteröffnungen ist bei stärkeren Verkrustungen durch Ausspülungen erwünscht und erreichbar.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäß aus­ gebildeten Anordnung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1-5 schematische Längsschnitte durch fünf Anordnungen für Wasser­ entnahme- oder Schluckbrunnen oder als Grundwasserdurchlauf­ brunnen mit einer Filterkammer in unterschiedlicher Gestaltung mit Vollrohr- oder Vollwandabschnitten als Spundwände.

Fig. 6-11 schematische Längsschnitte durch sechs Anordnungen für Grund­ wasser-Zirkulationsbrunnen (GZB) mit Filterkammern im oberen und unteren Brunnenschachtbereich.

Fig. 1 zeigt einen Brunnenschacht 12, der als vollkommener Brunnen zur Abpumpung des Grundwassers 30; 31, bis zum Stauer 14 im Erdreich 10 abgeteuft wurde. Der Brunnenschacht 12 wurde mit einer Hilfsverrohrung als Bodenstützfilterrohr 15 mit einem Vollrohr 16 und einem Filterrohrabschnitt 17 ausgekleidet und als Filterkammer 40 mit Filterkörnung 65 bis in das Vollrohr 16 hinein aufgefüllt.

Fig. 2 zeigt einen Brunnenschacht 13, der als vollkommener Brunnen zum horizontalen Durchlauf des Grundwassers 30; 32 bis zum Stauer 14 abgeteuft wurde. Der Brunnenschacht 13 wurde mit Spundwänden als Bodenstützwände 18 mit einem Vollwandabschnitt 19 und einem Filterabschnitt 20 ausgekleidet und als Filterkammer 41 mit Filterkörnung 65 bis in den Vollwandabschnitt 19 hinein aufgefüllt.

Fig. 3 zeigt im Filterkorn 65 eines Brunnens 15 oder 18 eine Gas- oder Flüssigkeitseinpresslanze 22 für Gas 23 oder Flüssigkeit 24.

Fig. 4 zeigt im Zentrum der Filterkammer 42 eines Rohrbrunnens 15 ein zusätzliches Brunnenfilterrohr 50, ringförmig von Filterkorn 65 umgeben.

Fig. 5 zeigt im Zentrum der Filterkammer 43 eines Spundwand- Schachtbrunnens 18 ein zusätzliches Brunnenfilterrohr 50, ringförmig von Filterkorn 65 umgeben.

Fig. 6 zeigt einen Grundwasserkreislauf 33 und stellt eine obere Filterkammer 44 und eine untere Filterkammer 45 mit einem zentralen Brunnenrohr 51 dar.
Die Filterkammern 44 u. 45 sind in den Vollrohr- oder Vollwandabschnitten 22; 23; 52 über hydraulische Dichtungen 60, 61, trennend dargestellt. Im mittleren Brunnenrohr 51 ist eine Pumpe 70 mit über den mittleren Vollrohrabschnitt 52 abgedichtetem Rohr 71 dargestellt.

Fig. 7 stellt einen Mehrfachkreislauf 33; 34; dar, wobei die Fließrichtungsangaben auch umkehrbar sind.

Fig. 8 zeigt einen Grundwasserkreislauf 33 über eine obere Filterkammer 42; 43, und untere Filterkammer 40; 41, wobei die beiden Filterkammern 42; 43 und 40; 41 über ein mittleres Bodenstütz­ filterrohr 15 oder Bodenstützfilterwand 18 dichtend getrennt dargestellt sind.

Fig. 9 zeigt einen Grundwasserkreislauf 33 über eine obere Filterkammer 42; 43, und untere Filterkammer 40; 41, wobei die Filterabschnitte 17; 20, nach innen abgesetzt wurden.

Fig. 10 zeigt Bodenstützwände 18 für vertikalen Wasserdurchlauf 34 mit einer unteren und einer entgegengesetzt liegenden oberen Filterfläche 20 mit Vollwandabschnitt 19, ohne besondere Abdichtungen.

Fig. 11 zeigt Bodenstützwände 18, für teilweise mehrfachen vertikalen Wasserdurchlauf 35 mit einer unteren Filterfläche 20 und zwei oberen parallel gegenüberliegenden Filterflächen 20 mit einer zentralen Gas- oder Flüssigkeitseinpresslanze 22.

Claims (11)

1. Anordnung von Brunnenfiltermaterial (65) in Entnahme- oder Schluckbrunnen, wobei die vertikale Trennfläche des Boden­ bereiches (10) zum gebohrten Brunnenschacht (12) mit einer in der Bohrtiefe verbleibenden Hilfsverrohrung gegen hydraulischen Grund­ bruch ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsverrohrung als ein Bodenstützfilterrohr (15) mit einem boden- und wasserabdichtenden Vollrohrabschnitt (16) und einem koaxial im gleichen Durchmesser verlau­ fenden Filterrohrabschnitt (17) ausgebildet ist, so daß der Schachtquer­ schnitt über die vertikale Filterlänge hinaus in den Vollrohrabschnitt (16) hinein mit wieder entnehmbarem Filtermaterial (65) angefüllt ist und den Filterschacht (40) bildet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brunnen­ schacht (13) aus Bodenstützwänden (18) in glatter oder gewellter Flächenform als Vollwand (19) und Filterwandabschnitt (20) besteht und den Filterschacht (41) bildet.

3. Anordnung nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß im Filtermaterial (65) der Filterschächte (40; 41) eine Spüllanze (22) zur Rückspülung des Filtermaterials über Gas (23) oder Flüssigkeit (24) oder zur Anhebung des Grundwassers (30) im Brunnenschacht (15; 18) angeordnet ist.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Filterschächten (40; 41) zusätzlich ein entnehmbares Grundwasserfilter­ rohr (50) angeordnet ist und danach die Filterschächte (42; 43) bildet.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1; 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen und unteren Bodenbereich (10) der Brunnenschächte (12; 13) Filterkammern (44; 45) durch das zentral angeordnete Grundwasserfilter­ rohr (51) gebildet werden, die durch Vollrohrabschnitte (22; 52) oder Vollwand- und Vollrohrabschnitte (23; 52) über entnehmbare Dichtungen (60; 61) getrennt sind und im Zentrum des Filterrohres (51) eine Umpumpein­ richtung mit der Pumpe (70) und dem im Außendurchmesser abgedich­ teten Rohr (71) angeordnet ist.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1; 2; 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß im gleichen koaxialen Druchmesser beliebig viele absperrbare Filterkam­ mern (44; 45) mit Umpumpeinrichtungen angeordnet sind, wobei die Pumpensaug- und Druckrohre (71) nach Bedarf beliebig durch die horizon­ talen Dichtungen (61; 62) geführt werden können.

7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß um ein Bodenschutzfilterrohr (15) oder Bodenstützfilterwand (18) ein im Durch­ messer oder Abstand größeres Bodenstützfilterrohr (16) oder Bodenstütz­ filterwand (19) gebildet ist und im Zentrum eine Umpumpeinrichtung über die Pumpe (70) mit Druckrohr (71) oder über die Lanze (22) im Airliftsystem im Druck oder Unterdruck für den Grundwasserkreislauf (33) angeordnet ist.

8. Anordnung nach den Ansprüchen 1; 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Vollrohr (16) oder Vollwand (19) ein im Abstand der Wanddicke nach innen versetzte Filterflächen (17; 20) angeordnet sind.

9. Anordnung nach den Ansprüchen 6; 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Boden (10) zurückfließende Grundwasser im obersten Brunnenfilterraum abgereinigt wird.

10. Anordnung nach den Ansprüchen 2; 4 und 9 zur vertikalen Führung des Grundwasserlaufes vor und im Filterschacht (41), dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenstützwände (18) des Brunnenschachtes (13) im unteren Filter­ bereich nur einseitig und im oberen Filterbereich parallel gegenüber­ gesetzt ebenfalls einseitig mit einem Filterwandabschnitt (20) ausgebildet sind.

11. Anordnung nach Anspruch 10 zum einseitigen Grundwasserkreislauf (35) vor dem Brunnenschacht (13) über eine Umpumpeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich der obere Filterbereich der Filter­ kammer (41) in den Bodenschutzwänden parallel gegenüberliegende Filterwandabschnitte (20) erhalten und im Zentrum des Filterschachtes (41) eine Umpumpeinrichtung durch eine Pumpe (70) mit Druckrohr (71) oder durch Airliftlanze (22) den einseitigen Grundwasserkreislauf bewirkt.