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Anordnung zur Grundwasserabsenkung Die Erfindung bezieht sich auf
eine Anordnung zur Grnndwasserabsenkung in wasserführenden Böden. Solche Anordnungen
sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. So arbeitete man früher und arbeitet
man noch heute bei kleinen Bauvorhaben zuweilen mit sog. offener Wasserhaltung.
Daneben kennt man die Vakuumwasserhaltung mit Hilfe von Lanzen, die in den wasserführenden
Boden eingesenkt und eine in der praxis als Vakuumpumpe bezeichnete Unterdruckquelle
unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Vakuumbehälters
angeschlossen
sind. Gebräuchlicher, insbes. in neuer Zeit, ist die Grundwasserabsenkung in wasserführenden
Böden mit Hilfe von für das Gravitationsverfahren oder für das Vakuumverfahren eingerichteten,
im allgemeinen mit Hilfe von Brunnenrohren (Filterrohren) verrohrten, mit Pumpe
ausgerüsteten Tiefbrunnen. Bei Großbauvorhaben wird fast ausschließlich mit für
das Gravitationsverfahren bzw. für das Vakuumverfahren eingerichteten Brunnen gearbeitet,
insbes. dann, wenn die Grundwasserabsenkung in Kies-, Sand- und Feinsandböden durchgeführt
werden muß. Bei unterschiedlichen Bodenschichtungen, durch den geologischen Aufbau
bedingt, wird das Gravitationsverfahren mit speziell hierfür eingerichteten Tiefbrunnen
betrieben und als Zusatzmaßnahme das Vakuumverfahren mit eigenst hierfür ausgerüsteten
Tiefbrunnen eingesetzt. Das bedeutet in diesen Fällen gleichsam doppelten Aufwand
in baulicher Hinsicht und in Bezug auf die Ausrüstung der einzelnen Tiefbrunnen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Grundwasserabsenkung
in wasserführenden Böden anzugeben die zwar mit Tiefbrunnen arbeitet, die für das
Gravitationsverfahren und für das Vakuumverfahren ausgerüstet sind, jedoch gegenüber
den bekannten Anordnungen wesentlich einfacher ist, und zwar einfacher in baulicher
und ausrüstungs technischer Hinsicht.
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Grundwasserabsenkung in
wasserführenden Böden mit Hilfe von für das Gravitationsverfahren und für das Vakuumverfahren
eingerichteten, im allgemeinen mit Hilfe von Brunnenrohren verrohrten, mit Pumpen
ausgerüsteten Tiefbrunnen. Die Erfindung besteht darin, daß die einzelnen Tiefbrunnen
in ihrem oberen Teil (Gravitationsteil) für das Gravitationsverfahren, in ihrem
unterer Teil (Vakuumteil) für das Vakuumverfahren eingerichtet sind, wobei im unteren
Teil die Pumpe angeordnet ist und beide Teile funktionell verbindbar sowie voneinander
trennbar sind. Die Erfindung arbeitet gleichsam mit Kombinationsbrunnen aus Gravitationsteil
und Vakuumteil. Im Rahmen der Erfindung liegt es, bei speziellen Bauvorhaben nur
einen einzigen Kombinationsbrunnen aus Gravitationsteil un Vakuumteil vorzusehen,
wo dieses für die spezielle Aufgabe der Grundwasserabsenkung ausreicht. - Um wahlweise
bei einer erfindungsgemäßen Ordnung den einzelnen Kombinatiorisbrunnen nach dem
Gravitationsverfahren und/oder detn Vakuumverfahren arbeiten zu lassen, ist eine
bevorzugte Ausftthrungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gravitationsteil
und Vakuumteil jedes Tiefbrunnes eine Dichtungseinrichtung mit durchgeführter Pumpensteigeleitung,
angeschlossener Vakuumleitung und verschließbarer Vorrichtung für den Einlauf von
Wasser aus dem Gravitationsteil in den Vakuumteil angeordnet ist. Die Vakuumleitung
ist
wie üblich an die Unterdruckquelle angeschlossen. Ist die Vorrichtung für den Einlauf
von Wasser aus dem Gravitationsteil in den Vakuumteil geöffnet, so arbeitet ein
Tiefbrunnen im Rahmen der erfindungsgemäßen Anordnung als Kombinationsbrunnen, d.h.
gleichzeitig nach dem Gravitationsverfahren und nach dem Vakuumverfahren. Ist diese
Vorrichtung für den Einlauf von Wasser aus dem Gravitationsteil in den Vakuumteil
verschlossen, so arbeitet der Vakuumteil nach dem Vakuumverfahren. Um lediglich
nach dem Gravitationsverfahren zu arbeiten ist die Vorrichtung für den Einlauf von
Wasser aus dem Gravitationsteil in den Vakuumteil geöffnet, der Tiefbrunnen im ganzen
jedoch nicht abgedichtet.
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Die Dichtungseinrichtung selbst kann im Rahmen erSindungsgemäßer Anordnung
grundsätzlich beliebig gestaltet werden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich durch Einfachheit
und Funktionssicherheit auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung
aus einer zwischen Tragplatten befestigten Dichtungsplatte (aus Gummi oder Kunststoff),
eine an der oberen Tragplatte unmittelbar oder mittelbar (d.h. über Kupplungsstutzen)
angeschweißten, mittels Ausnehmung in der Dichtungsplatte mit dem Vakuumteil verbundenen
Vakuumleitung sowie einem Kupplungsstutzen mit Wassereintrittsschlitzen für den
Linlauf von Wasser aus dem Gravitationsteil in den Vakuumteil
besteht,
auf welchen Kupplungsstutzen ein Verschlußrohr zum Verschließen bzw. öffnen der
Wassereintrittsschlitze auf- und niederschraubbar ist. Die Schlitze sind gleichzeitig
Ventile für die Saugwirkung im Vakuumteil, Zusätzliche Dichtungsmittel, die mit
dem Verschlußrohr wechselwirken, können zweckmäßig sein. Im allgemeinen wird man
die Dichtungseinrichtung auf der Pumpensteigleitung befestigen, so daß sie mit deren
Hilfe ohne Schwierigkeiten montiert werden kann. Ohne weiteres besteht die Möglichkeit,
im Verschlußrohr sowie durch den zugeordneten Kupplungsstutzen die Kabel für die
Vakuumteil angeordnete Pumpe bzw. deren Steuerung zu führen.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem in der
beachtlichen baulichen und ausrüstungstechnischen Vereinfachung eine Anordnung zur
Grundwasserabsenkung zu sehen, die mit Tiefbrunnen für das Gravitationsverfahren
sowie für das Vakuumverfahren arbeitet. Es werden durch die erfindungsgemäße Anordnung
die Kosten entweder für die Tiefbrunnen des Gravitationsverfahrens oder die Tiefbrunnen
des Vakuumverfahrens eingespart, Je nachdem, welches Verfahren entsprechend den
bodenphysikalischen Verhältnissen nachrangig ist. Von besonderem Vorteil ist die
Ausführungsform der Erfindung, bei der wahlweise nach dem Gravitationsverfahren
und/oder nach dem Vakuumverfahren gearbeitet
werden kann. Letzteres
kann in beliebiger Reihenfolge und zu beliebigen Zeitpunkten geschehen. Im Ergebnis
werden durch die erfindungsgemäße Anordnung die Ausrüstung und Installationskosten
für die je nach Bodenaufbau einige sparten besonderen Tiefbrunnen für das Gravitationsverfahren
bzw. für das Vakuumverfahren in Höhe von bis zu 80 ß eingespart. Bei der Betriebsführung
im erläuterten Kombinationsverfahren, bei dem also Gravitations- und Vakuumverfahren
gleichzeitig in einem Tiefbrunnen der erfindungsgemäßen Anordnung angewandt werden,
kann ein bis zu 50 ffi besserer Wirkungsgrad erzielt werden. - Für den Kombinationsbetrieb,
d.h. gleichzeitiger Betrieb des Brunnens mit Gravitations- und Vakuumverfahren kann
der Zufluß des Oberwassers selbsttätig reguliert werden. Z.B. erhält dazu die an
der Steigeleitung der Unterwasserpumpe fest montierte Dichtung einen Anschlußstutzen
für die Luftabsaugleitung zur Evakuierungspumpe und eine Durchtrittsöffnung für
den Rohrstutzen des Oberwassers aus dem (;ravtationsteil. Die Gegendichtung, die
an der Luftabsaugleitung montiert ist, hat ein aufgesetztes Regelventil für das
Oberwasser derart, daß der Oberwasserzufluß über dieses Regelventil selbsttätig
dem Vakuumteil und damit der Förderpumpe zufließt. Die Abdichtung fertigt über eine
Gummi- oder Kunststoffdichtung, die an der Gegenplatte angebracht ist und den Zwischenraum
zwischen Gegendichtungsplatte und Dichtungsplatte abdichtet. Das Regelventil kann
ein schwimmergesteuertes
Fedcrventil sein.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellendcn Zeichnung aus für licher erläutert; es zeigen in schematis-cher Darstellung
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Tiefbrunnen erfindungsgemäßer Anordnung,
Fig. 2 perspektivisch den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig.
1.
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Die in den Figuren dargestellte Anordnung dient zur Grundwasserabsenkung
in wasserführenden Böden. Zur Erläuterung
sind der Ruhewasserspiegel
1, der Ruhedruckwasserspiegel 2 und der per Vakuumverfahren abgesenkte Wasserspiegel
3 in Fig. 1 angedeutet worden. Die Grundwasserabsenkung geschieht mit Hilfe von
für das Gravitationsverfahren und für das Vakuumverfahren eingerichteten, im Ausführungsbeispiel
mit Hilfe von Brunnenrohren 4 verrohrten, mit Pumpe 5 ausgerüsteten Tiefbrunnen
6, 7,von denen im Ausführungsbeispiel einer gezeichnet ist. Dieser einzelne Tiefbrunnen
ist in seinem oberen Teil für das Gravitationsverfahren, in seinem unteren Teil
für das Vakuumverfahren eingerichtet.
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Das obere Teilstück wird daher auch als Gravitationsteil 6, das untere
Teil als Vakuumteil 7 bezeichnet. Im unteren Teil oder Vakuumteil 7 ist die Pumpe
5 angeordnet. Fig. 2 verdeutlicht eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Anordnung, die es erlaubt, den Tiefbrunnen nach dem Gravitationsverfahren, dem Vakuumverfahren
oder in Kombination nach dem Gravitationsverfahren plus dem Vakuumverfahren zu betreiben.
Dabei ist zwischen Gravitationsteil 6 und Vakuumteil 7 eine Dichtungseinrichtung
mit durchgeführte Pumpensteigeleitung 8 und verschließbarer Vorrichtung für den
Einlauf von Wasser aus dem Gravitationsteil in den Vakuumteil angeordnet. Im Ausführungsbeispiel
besteht diese Dichtungseinrichtung aus einer zwischen Tragplatten 9, 10 befestigten
Dichtungsplatte 11, die beispielsweise
aus Gummi oder Kunststoff
bestehen kann, eine an die obere Tragplatte 9 im Ausführungsbeispiel unmittelbar
angeschweißten, mittels Ausnehmung 12 in der Dichtungsplatte 11 mit dem Vakuumteil
7 verbundenen Vakuumleitung 15 sowie einem Kupplungsstutzen 14 mit Wassereintrittsschlitzen
15 für den Einlauf von Wasser aus dem Gravitationsteil 6 in den Vakuumteil 7. Auf
diesen Kupplungsstutzen 14 ist ein Verschlußrohr 16 zum Verschließen bzw. öffnen
der Wassereintrittsschlitze 15 auf- und niederschraubbar, welches bis zum Brunnenrand
bzw. zur Bodenoberfläche geführt ist. Die Dichtungseinrichtung ist auf der Pumpensteigleitung
8 befestigt und kann mit deren Hilfe montiert werden. Man erkennt in der Fig. 2,
daß im Verschlußrohr 16 sowie durch den Kupplungsstutzen 14 zugleich die Kabel 17
für die im Vakuumteil 7 arbeitende Pumpe 5 bzw. für deren Steuereinrichtung geführt
sind. In die Vakuumleitung 15 ragt ferner ein an der unteren Tragplatte 10 befestigter
und die Ausnehmung 12 durchdringender Uberlaufstutzen 20 hinein. Der Kupplungsstutzen
14 ist ebenfalls an der unteren Tragplatte 10 befestigt.
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Bei ausschließlichem Betrieb für das Vakuumverfahren wird das beschriebene
Verschlußrohr 16 fest aufgeschraubt.
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Es erfüllt dann zwei Funktionen, nämlich einerseits Verschluß
der
Kupplungsdichtung. Bei Kombinationsbetrieb wird dieses Verschlußrohr-16 soweit geöffnet,
daß die Wassereintrittsschlitze 15 für den Einlauf von Wasser aus dem Gravitationsteil
6 in den Vakuumteil 7 gerade so weit freigegeben werden, daß der gewünschte Unterdruck
im Vakuumteil 7 noch erhalten bleibt. Durch diese Betriebsart fördert die Pumpe
5 im Vakuumteil 7 auch das aus dem Gravitationsteil 6 zufließende Wasser mit. Bei
nur geringem Wasserzufluß aus dem Gravitationsteil 6 kann zur Vermeidung von Betriebsstörungen
in der Lurtansaugpumpe das Kupplungsrohr 14, durch welches das Wasser aus dem Gravitationsteil
6 in dcn Vakuumteil 7 läuft bis unter den Einschaltspiegel der Förderpumpe 5 verlängert
werden. Das Verschlußrohr 16, welches gleichzeitig als Kabelführungsrohr dient,
wird am oberen Ende für die Kabeldurchführungen durch einen Gummistopfen 19 oder
dergl. dicht verschlossen.
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Soll nach einer Betriebsphase, bei der nach dem Gravitationsverfahren
und nach dem Vakuumverfahren gleichzeitig gearbeitet wird, der Tiefbrunnen nur noch
im Gravitationsverfahren weiter betrieben werden, so wird das Verschlußrohr 16 durch
einfaches Abschrauben ausgebaut und die mit der Vakuumleitung 15 verbundene Tragplatte
9 mit einem zugeordneten Dichtungsring 21 wird vollständig gezogen. Das
Wasser
aus dem Gravitationsteil 6 tritt dann durch den Spaltring zwischen Dichtungsplatte
10 und Filteraufsatzrohr 22 sowie durch die Wassereintrittsschlitze 15 und durch
zusätzliches Aufstauen durch den überlaufstutzen 20 der Vakuumleitung in den Pumpensumpfteil
des Tiefbrunnens ein.
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Die Pumpensteigleitung 8 ist zweckmäßigerweise zur Führung der Dichtungseinrichtung
glatt beschaffen, evtl. Rohrverbindungen sind muffen- und flanschlos ausgebildet.
Die Brunnenrohre (Filter 4 und Filteraufsatzrohre 22) sind zum Einbau der Dichtungseinrichtung
rund und können in dem Bereich, in dem die Dichtungseinrichtung angeordnet werden
soll, auch eingezogen sein.