DE2064668B2 - Tiefbrunnen zur Absenkung des Grundwassers aus mehreren Bodenschichten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tiefbrunnen zur Absenkung des Grundwassers aus mehreren Bodenschichten mit einer Unterwasserpumpe und mit einer über dieser angeordneten Dichtungseinrichtung zum Unterteilen des Filterbereichs in zwei übereinanderliegende Filterkammern, wobei in der Dichtungseinrichtung eine Durchführung für die Pumpensteigleitung und eine zum Öffnen und Schließen von außen eingerichtete Durchtrittsöffnung zum wahlweisen Verbinden der beiden Filterkammern vorgesehen sind.

Tiefbrunnen sind entweder für das Schwerkraftverfahren oder für das Vakuumverfahren eingerichtet, im allgemeinen mit Hilfe von Brunnenrohren und Filterrohren verrohrt und mit einer Tauchpumpe ausgerüstet, die sich unten im Tiefbrunnen befindet. Bei geologisch unterschiedlichen Bodenschichtungen wird im allgemeinen das Schwerkraftverfahren mit speziell hierfür eingerichteten Tiefbrunnen betrieben, während als Zusatzmaßnahme das Vakuumverfahren mit eigens dafür ausgerüsteten Tiefbrunnen eingesetzt wird. Das bedeutet in diesen Fällen gleichsam doppelten Aufwand in baulicher Hinsicht und in bezug auf die Ausrüstung.

Bei einer Flachbrunnenanlage zur Grundwasserabsenkung in wasserführenden Böden ist es bekannt (DT-OS 16 34 409), die einzelnen Brunnen in ihrem oberen Teil für das Schwerkraftverfahren und ihrem unteren Teil für das Vakuumverfahren einzurichten, wobei die beiden Teile voneinander durch ein Ventil abgeschlossen sind und der untere Teil über eine Abzweigleitung an eine Steigleitung angeschlossen ist, über die auch die Luft abgesaugt wird, während in den Schwerkraftteil das Saugrohr einer Wasserpumpe hineinragt. Die Saughöhe kann daher nur unwesentlich vergrößert werden, und die Brunnen müssen mit fortschreitender Absenkung tiefer eingetrieben werden, ίο Zur Erreichung tieferer Absenkungsziele sind Tiefbrunnen vorteilhafter.

Für die Absenkung des Grundwassers aus mehreren Bodenschichten ist ein Tiefbrunnen der eingangs angegebenen Art bekannt (DT-PS 4 61685). Durch die Dichtungseinrichtung kann die Filterkammer so begrenzt werden, daß das Grundwasser aus den einzelnen Bodenschichten unabhängig voneinander oder durch Öffnen der Durchtrittsöffnung auch gemeinsam abgesenkt werden kann, wobei jedoch nur das Schwerkraftverfahren anwendbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Grundwasserabsenkung in wasserführenden Böden zu schaffen, die in der eingangs beschriebenen Weise mit Tiefbrunnen arbeitet und die für das Schwerkraftverfahren und für das Vakuumverfahren zugleich ausgerüstet ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß an der Dichtungseinrichtung des Tiefbrunnes der eingangs angegebenen Bauart zusätzlich eine Saugleitung zum Absaugen der Luft aus der unteren Filterkammer befestigt ist. Die Saugleitung ist wie üblich an einen Unterdruckerzeuger angeschlossen.

Der Tiefbrunnen gemäß der Erfindung weist dadurch zugleich eine Filterkammer für die Schwerkraftabsenkung und für die Vakuumabsenkung auf. Im Rahmen der Erfindung liegt es, bei speziellen Bauvorhaben nur einen einzigen derartigen Tiefbrunnen vorzusehen, wo dieses für die spezielle Aufgabe der Grundwasserabsenkung ausreicht. Ist die Vorrichtung für den Einlauf von Wasser aus der oberen Filterkammer in die untere Filterkammer geöffnet, so arbeitet ein Tiefbrunnen gemäß der Erfindung als Kombinationsbrunnen, d. h., gleichzeitig nach dem Schwerkraftverfahren und nach dem Vakuumverfahren. Ist diese Vorrichtung für den Einlauf von Wasser aus der oberen Filterkammer in die untere Filterkammer verschlossen, so arbeitet die untere Filterkammer nach dem Vakuumverfahren. Um lediglich nach dem Schwerkraftverfahren zu arbeiten, ist die Vorrichtung für den Einlauf von Wasser aus der oberen in die untere Filterkammer geöffnet, der Tiefbrunnen im ganzen jedoch nicht abgedichtet.

Die Dichtungseinrichtung selbst kann im Rahmen der Erfindung grundsätzlich beliebig gestaltet sein. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich durch Einfachheit und Funktionssicherheit auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung aus einer zwischen Tragplatten befestigten Dichtungsplatte, der über einer Ausnehmung in der Dichtungsplatte an der oberen Tragplatte unmittelbar oder mittelbar, z. B. über einen Kupplungsstutzen angeschweißten Saugleitung sowie einem Kupplungsstutzen mit Wassereintrittsschlitzen für den Einlauf von Wasser aus der oberen Filterkammer in die untere Filterkammer besteht, auf welchen Kupplungsstutzen ein Verschlußrohr zum Verschließen bzw. Öffnen der Wassereintrittsschlitze auf- und niederschraubbar ist. Die Dichtungsplatte kann aus Gummi oder einem entsprechenden Kunststoff bestehen. Die Schlitze sind gleich-

zeitig 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 im Vakuumteil angeordnete Pumpe bzw. deren Steuerung zu führen.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem in der beachtlichen baulichen und ausrüstungstechnischen sowie funktioneilen Vereinfachung eine Anordnung zur Grundwasserabsenkung zu sehen, die mit Tiefbrunnen für das Schwerkraftverfahren sowie für das Vakuumverfahren arbeitet. Es werden durch die Anordnung gemäß der Erfindung die Kosten entweder für die Tiefbrunnen des Schwerkraftverfahrens oder die Tiefbrunnen des Vakuumverfahrens eingespart, je nachdem, welches Verfahren entsprechend den bodenphysikalischen Verhältnissen nachrangig ist. Von besonderem Vorteil ist, daß wahlweise nach dem Schwerkraftverfahren und/oder nach dem Vakuumverfahren gearbeitet werden kann. Letzteres kann in beliebiger Reihenfolge und zu beliebigen Zeitpunkten geschehen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Tiefbrunnen gemäß der Erfindung und

F i g. 2 perspektivisch den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach F i g. 1.

Die in den Figuren dargestellte Anordnung dient zur Grundwasserabsenkung in wasserführenden Böden. Zur Erläuterung sind der Ruhewasserspiegel 1, der Ruhedruckwasserspiegel 2 und der mittels Vakuumverfahrens abgesenkte Wasserspiegel 3 in F i g. 1 angedeutet worden. Die Grundwasserabsenkung geschieht mit Hilfe von für das Schwerkraftverfahren und für das Vakuumverfahren eingerichteten, im Ausführungsbeispiel mit Hilfe von Filterrohren 4 und Filteraufsatzrohren 22 verrohrten, mit einer Unterwasserpumpe 5 ausgerüsteten Tiefbrunnen, von denen im Ausführungsbeispiel einer gezeichnet ist. Dieser einzelne Tiefbrunnen ist in seinem oberen Teil für das Schwerkraftverfahren und in seinem unteren Teil für das Vakuumverfahren eingerichtet. Dazu ist der Filterbereich durch eine Dichtungseinrichtung aus einer zwischen Tragplatten 9, 10 befestigten Dichtungsplatte 11, die aus Gummi oder Kunststoff bestehen kann, in eine obere Filterkammer 6 und eine untere Filterkammer 7 unterteilt. In der unteren Filterkammer 7 ist die Unterwasserpumpe 5 angeordnet. F i g. 2 verdeutlicht, daß der Tiefbrunnen nach dem Schwerkraftverfahren, dem Vakuumverfahren oder in Kombination nach dem Schwerkraftverfahren plus dem Vakuumverfahren zu betreiben ist. Dabei ist die zwischen der oberen Filterkammer 6 und der unteren Filterkammer 7 angeordnete Dichtungseinrichtung mit durchgeführter Pumpensteigeleitung 8 und einer verschließbaren Durchtrittsöfffnung für den Einlauf von Wasser aus der oberen Filterkammer 6 in die untere Filterkammer 7 versehen. An die obere Tragplatte 9 ist über einer Ausnehmung 12 in der Dichtungsplatte 11 unmittelbar eine Saugleitung 13 angeschweißt, durch die die untere Filterkammer an eine Luftansaugpumpe anschließbar ist. Die Vorrichtung für den Einlauf von Wasser in die untere Filterkammer 7 besteht aus einem Kupplungsstutzen 14 mit Wassereintrittsschlitzen 15 und einem auf diesen Kupplungsstutzen 14 aufgesetzten Verschlußrohr 16, das zum Verschließen bzw. Öffnen der Wassereintrittsschlitze 15 auf- und niederschraubbar und 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 F i g. 2, daß im Verschlußrohr 16 sowie durch den Kupplungsstutzen 14 zugleich die Kabel 17 für die in der unteren Filterkammer 7 arbeitende Unterwasserpumpe 5 bzw. für deren Steuereinrichtung geführt sind. In die Saugleitung 13 ragt ferner ein an der unteren Tragplatte 10 befestigter und die Ausnehmung 12 durchdringender Überlaufstutzen 20 hinein. Der Kupplungsstutzen 14 ist ebenfalls an der unteren Tragplatte 10 befestigt.

Bei ausschließlichem Betrieb für das Vakuumverfahren wird das Verschlußrohr 16 fest aufgeschraubt. Beim Kombinationsbetrieb wird dieses Verschlußrohr 16 so weit geöffnet, daß die Wassereintrittsschlitze 15 für den Einlauf von Wasser aus der oberen Filterkammer 6 in die untere Filterkammer 7 gerade so weit freigegeben werden, daß der gewünschte Unterdruck in der unteren Filterkammer 7 noch erhalten bleibt. Durch diese Betriebsart fördert die Unterwasserpumpe 5 in der unteren Filterkammer 7 auch das aus der oberen Filterkammer 6 zufließende Wasser mit. Bei nur geringem Wasserzufluß aus der oberen Filterkammer 6 kann zur Vermeidung von Betriebsstörungen in der Luftansaugpumpe der Kupplungsstutzen 14, durch welchen das Wasser aus der oberen Filterkammer 6 in die untere Filterkammer 7 läuft,bis unter den Einschaltspiegel der Unterwasserpumpe 5 verlängert werden. Das Verschlußrohr 16, welches gleichzeitig als Kabelführungsrohr dient, wird am oberen Ende für die Kabeldurchführungen durch einen Gummistopfen 19 od. dgl. dicht verschlossen.

Soll nach einer Betriebsphase, bei der nach dem Schwerkraftverfahren und nach dem Vakuumverfahren gleichzeitig gearbeitet wird, der Tiefbrunnen nur noch im Schwerkraftverfahren weiter betrieben werden, so wird das Verschlußrohr 16 durch Abschrauben ausgebaut und die mit der Saugleitung 13 verbundene obere Tragplatte 9 mit einem zugeordneten Dichtungsring 21 wird vollständig gezogen. Das Wasser aus der oberen Filterkammer 6 tritt dann durch den Spaltring zwischen der Dichtungsplatte 10 und dem Filteraufsatzrohr 22 sowie durch die Wassereintrittsschlitze 15 und durch zusätzliches Aufstauen durch den Überlaufstutzen 20 der Vakuumleitung in die untere Filterkammer 7 des Tiefbrunnens ein. Die Pumpensteigleitung 8 ist zweckmäßigerweise zur Führung der Dichtungseinrichtung glatt beschaffen, eventuelle Rohrverbindungen sind muffen- und flanschlos ausgebildet. Die Brunnenrohre (Filterrohr 4 und Filteraufsatzrohr 22) sind zum Einbau der Dichtungseinrichtung rund und können in dem Bereich, in dem die Dichtungseinrichtung angeordnet werden soll, auch eingezogen sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Tiefbrunnen zur Absenkung des Grundwassers aus mehreren Bodenschichten mit einer Unterwasserpumpe und mit einer über dieser angeordneten Dichtungseinrichtung zum Unterteilen des Filterbereichs in zwei übereinanderliegende Filterkammern, wobei in der Dichtungseinrichtung eine Durchführung für die Pumpensteigleitung und eine zum Öffnen und Schließen von außen eingerichtete Durchtrittsöffnung zum wahlweisen Verbinden der beiden Filterkammern vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Dichtungseinrichtung zusätzlich eine Saugleitung (13) zum Absaugen der Luft aus der unteren Filterkamrner (7) befestigt ist.

2. Tiefbrunnen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung aus einer zwischen Tragplatten (9, 10) befestigten Dichtungsplatte (11) der über einer Ausnehmung (12) in der Dichtungsplatte (11) an der oberen Tragplatte (9) unmittelbar oder mittelbar angeschweißten Saugleitung (13) sowie einem Kupplungsstutzen (14) mit Wassereintrittsschlitzen (15) für den Einlauf von Wasser aus der oberen Filterkammer (6) in die untere Filterkammer (7) besteht, auf welchen Kupplungsstutzen (14) ein Verschlußrohr (16) zum Verschließen bzw. Öffnen der Wassereintrittsschlitze (15) auf- und niederschraubbar ist.

3. Tiefbrunnen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung auf der Pumpensteigleitung (8) befestigt ist.

4. Tiefbrunnen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Verschlußrohr (16) sowie durch den zugeordneten Kupplungsstutzen (14) zugleich die Kabel (17) für die im Vakuumteil (7) arbeitende Unterwasserpumpe (5) geführt sind.