DE3147935C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Grundwasserbrunnen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Grundwasserbrunnen

Info

Publication number
DE3147935C2
DE3147935C2 DE3147935A DE3147935A DE3147935C2 DE 3147935 C2 DE3147935 C2 DE 3147935C2 DE 3147935 A DE3147935 A DE 3147935A DE 3147935 A DE3147935 A DE 3147935A DE 3147935 C2 DE3147935 C2 DE 3147935C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pump
pressure
filter
nozzle
high pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3147935A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3147935A1 (de
Inventor
Klaus Dipl.-Ing. 4300 Essen Esters
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE3147935A priority Critical patent/DE3147935C2/de
Publication of DE3147935A1 publication Critical patent/DE3147935A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3147935C2 publication Critical patent/DE3147935C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E03WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03BINSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/06Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from underground
    • E03B3/08Obtaining and confining water by means of wells
    • E03B3/12Obtaining and confining water by means of wells by means of vertical pipe wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/002Down-hole drilling fluid separation systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/10Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/04Gravelling of wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/18Drilling by liquid or gas jets, with or without entrained pellets
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/20Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren sowie einer Vorrichtung zur Herstellung von Grundwasserbrunnen ist eine Unterwasserpumpeneinheit vorgesehen, die mit einer Düseneinrichtung ausgerüstet und in der Lage ist, mittels hochgespannter Flüssigkeitsstrahlen ein Gesteinsfilter herzustellen und aufrechtzuerhalten. Die Unterwasserpumpeneinheit ist an der heb- und senkbaren Pumpenanschlußleitung befestigt und besteht aus der Unterwasserpumpe, deren Antriebsmotor und dem Einlaufseiher sowie einem am motorseitigen Wellenende befestigten Bohrwerkzeug, einem Pumpenfiltermantel und einer Grundplatte. Mit Hilfe der Unterwasserpumpeneinheit können entsprechend der Aufgabenstellung drei Funktionen ausgeführt werden, nämlich die Herstellung des Brunnenschachtes, die Herstellung des Gesteinsfilters und das Abfördern des Grundwassers aus dem Brunnen zur Oberfläche.

Description

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenfiltermaritel (6) in perforierter Stahlblechkonstruktion mit darin eingebrachtem filtermaterial oder als geschlossener, aus Kunststoffkörnern abgestufter Korngröße zusammengeklebter Filterkörper ausgebildet ist.
?|j Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
von Grundwasserbrunnen gemäß dem Oberbegriff des
Ui Anspruchs 1 sowie eine zur Durchführung dieses Ver-
H fahrens vorgesehene Vorrichtung gemäß dem Oberbe-
■ griff des Anspruchs 2.
Bei einem bekannten Verfahren der gattungsgemäßen Art (DD-PS 71 519), bei dem das Abteufen des Brunnens nach dem Spülbohrverfahren erfolgt, muß nach beendetem Abteufen das Spülbohirrohr wieder gezogen und die endgültige Verrohrung mit Sumpfrohr, ':- Filterrohr und daran anschließendem Aufsatzrohr in
den Brunnenschacht eingebracht werden. Daran schließt skh dann der aufwendige Vorgang des Einbaus der FilterkiesschUttung an, die über die gesamte vertikale Erstreckung des im Durchmesser überdimensionierten Brunnens im Bereich des Ringraums zwischen der Filterverrohrung und dem gewachsenen Boden eingebracht werden muß. Zuletzf erfolgt dann die Montage der Unterwasserpumpe mit Steigleitung in der Brunnenverrohrung.
All diese Einzelvorgänge des bekannten Spülbohrverfahrens, nämlich das gesonderte Abteufen des Brunnens, die gesonderte Fiiterherstellung sowie der Einbau der Unterwasserpumpe, verursachen einen hohen Aufwand an Personal, Gerät und Einbau und damit auch hohe Kosten. Hiermit verbunden ist gleichfalls ein großer Zeitaufwand.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß das Niederbringen des Brunnens bis zum betriebsfähigen Grundwasserförderzustamd in einem Zuge erfolgt. Gleichzeitig soll auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffen werden.
Die Merkmale des zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Verfahrens gemäß der Erfindung ergeben sich aus Anspruch 1. Die erfindungsgemäßc Vorrichtung ist durch Anspruch 2 gekennzeichnet Eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Vorrichtung ist in Anspruch 3 angegeben.
Durch das eriinduiißsgemäß ausgestaltete Verfahren wird erreicht, daß ein gesondertes Bohrrohr nicht nötig ist, daß mehrere Teilarbeitsvorgänge vermieden sind und daß ein weitreichendes Gesteinsfilter geschaffen wird. Es ist daher nunmehr möglich, die bisherigen aufwendigen Teilvorgänge, nämlich das Abteufen des Brunnenschachtes, das Herstellen des Gesteinsfilters und den Einbau sowie das Betreiben der Unterwasserpumpe, in einem in sich geschlossenen, ohne zeitliche Verzögerung ablaufenden und von der Oberfläche aus steuerbaren Verfahrensgang durchzuführen, wobei dies darüber hinaus durch eine einzige Vorrichtung mit einem Bruchteil des herkömmlichen Aufwandes an Zeit und Kosten erfolgen kann.
Bei dem Verfahren bzw. der Vorrichtung gemäß der Erfindung gelangt zur Herstellung des Grundwasser brunnens eine ringsum von einem Pumpenfiltermantel eingefaßte Unterwasserpumpeneinheit zur Anwendung, die eine Unterwasserpumpe, einen Einlaufseiher und einen Antriebsmotor aufweist, dessen unteres Wellenende lösbar das Bohrwerkzeug trägt Am unteren Ende der Unterwasserpumpeneinbe.it ist eine Grundplatte vorgesehen, während am oberen Ende ein Ventilkopfstück mit einem Rückschlagventil bowie wenigstens mit einem Hochdruckventil angeordnet ist Die als geschlossenes Montagegerät ausgebildete Unterwasser- pumpeneinheit ist an einer im Bohrloch des Brunnens heb- und senkbaren Pumpenanschlußleitung befestigt und wird mit Hilfe des Bohrwerkzeuges bis auf den tiefsten zu entwässernden Horizont abgetäuft Hierbei wird das für den Spülgang erforderliche Druckwasser dem Bohrwerkzeug von der Oberfläche her durch eine dort installierte Hochdruckpumpe bei reduziertem Druck über die Pumpenanschlußleitung, das Ventilkopfstück und eine Hochdruckrohrleitung an die Hochdruckdüse zugeführt. Demgegenüber wird bei der Her- stellung des Gesteinsfilters mit Hilfe der Düseneinrichtung das durch die Hochdruckpumpe auf etwa 500 bar gespannte Hochdruckwasser in die Pumpenanschlußleitung eingeleitet und über das Ventilkopfrtück .bei unter dem Druck des Hochdruckwassers geöffnetem Hoch-
druckventil sowie geschlossenem Rückschlagventil und über die im Pumpenfiltermaniel vorhandenen Hochdruckrohrleitungen geführt. An deren unterem Ende sind die Hochdruckdüsen auswechselbar angeordnet Die Filterkiesnachfüllung wird derart durchgeführt, daß der Filterkies von der Oberfläche her steiig in geeigneter Körnung unter Zuhilfenahme eines Teilstromes des Hochdruckwassers und dessen Einführung in ein Füllrohr bis in den Sogbereich des Düsenstrahles zwangsläufig in den vom Feinkornanteil freigespülten Raum zwischen Pumpenfiltermantel und dem nichtbeeinflußten Boden über das mitgeführte Füllrohr nachgeführt wird. Auf diese Weise wird aus dem grobkörnigen FiUsrkörper des anstehenden Bodens und dem nachgeführten Filterkies ein gezielt einstellbarer Kornaufbau des Gesteinsfilte-f. erreicht
Nach Fertigstellung des Gesteinsfilters wird dann der eigentliche Betrieb der Unterwasserpumpeneinheit zum Abfördern des Grundwassers aufgenommen, und zwar ausschließlich ciirch Einschalten des Antriebsmptors, wobei uiiter dem Förderdruck der Pumpe das Rückschlagventil geöffnet und das Hochdruckventil geschlossen ist.
Der Förderbetrieb der Unterwasserpumpeneinheit im Brunnenschacht kann schließlich zu jedem freiwähl baren Zeitpunkt unterbrochen und auf das Betreiben der Düseneinrichtung umgeschaltet werden, und zwar durch Abschalten des Antriebsmotors und Einschalten der Hochdruckpumpe der Düseneinrichtung, um da-
durch entweder das Gesteinsfilter zu erweitern oder zu regenerieren.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Düsenstrahl dadurch zu vollen Entfaltung gebracht werden, daß die auswechselbaren Hochdruckdüsen in der als Schutzgehäuse wirkenden Grundplatte in geschützter Stellung angeordnet sind. Hierbei ist die wirksamste Richtung des Düsenstrahls unter Anpassung an die wechselnden Eigenschaften des Bodengefüges durch die Wahl einer Düse mit geeigneter Neigung der Düsenbohrung im Verhältnis zur Düsenachse erreichbar.
Von einem einwandfrei arbeitenden Brunnen muß erwartet werden, daß er ein solches Filter aufweist, daß das Mitfördern von Bodenteilchen im geförderten Grundwasser ausgeschlossen ist. Dies ist bei der erfindungsgemäßen Unterwasserpumpeneinheit dadurch ermöglicht, daß ein Pumpenfiltermantel vorhanden ist. der in perforierter Stahlblechkonstruktion mit darin eingebrachicin Filtermaterial oder als geschlossener aus Kunststoffkörnern abgestufter Korngröße zusammengeklebter Filterkörper ausgebildet ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. I den Brunnen im Längsschnitt beim Abteufen der Unterwasserpumpeneinheit;
F i g. 2 den Brunnen im Längsschnitt beim Abfördern des Grundwassers;
Fig.3 die Unterwasserpumpeneinheit im Querschnitt gemäß Linie A-A nach F i g. 1 und
F i g. 4 im Querschnitt gemäß Linie B-B nach F ι g. 1
und 2.
Wie aus F i g. 1 ersichtlich, besteht die dargestellte Unterwasserpumpeneinheit aus einer Unterwasserpumpe 1, einem Antriebsmotor 2 und einem Einlaufseiher 3. Am unteren motorseitigen Wellenende 4 des Antriebsmotors 2 ist ein Bohrwerkzeug 5 befestigt, mit dessen Hufe die Unterwasserpumpeneinheit bis auf den tiefsten zu entwässernden Horizont abgeteuft wird.
Die Unterwasserpumpeneinheit ist am unteren Ende mit einer Grundplatte 7 und am oberen Ende mit einem Ventilkopfstück 9 ausgerüstet, in dessen Innerem sich ein Rückschlagventil 9a und wenigstens ein Hochdruckventil 9b befindet.
In einem Pumpenfiltermantel 6 befinden sich zu einer Düseneinrichtung 10 gehörige Hochdruckrohrleitungen 10c. Der Pumpenfiltermantel 6 umfaßt formschlüssig die gesamte Unterwasserpumpeneinheit, mit Ausnahme der Grundplatte 7.
Die Unterwasserpumpeneinheit ist als geschlossenes Montagegerät lösbar an einer im Bohrloch des Brunnen heb- und senkbaren Pi.mpenanschlußleitung 8 befestigt und kann drei Funktionen ausführen, nämlich die Herstellung des Brunnenschachtes, die Herstellung des Gesteinsfilters und das Abfördern des Grundwassers aus dem Brunnen zur Oberfläche.
Die Herstellung des Brunnenschachtes erfolgt durch Abteufen der Unterwasserpumpeneinheit auf den tiefsten zu entwässernden Horizont mit Hilfe des Bohrwerkzeuges 5, das vom Antriebsmotor 2 linksdrehend, d. h. in Gegenrichtung zur normalen Drehrichtung beim Abfördern des Grundwassers, angetrieben wird. Das für das Spulbohren zusätzlich erforderliche Wasser wird dem Bohrwerkzeug 5 durch die Düseneinrichtung zugeführt. Diese besteht aus einer an der Oberfläche stehenden, nicht näher dargestellten Hochdruckpumpe, welche die als Arbeitsmedium benötigte Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, auf rd. 500 bar hochspannt. Das Hochdruckwasser wird durch Hochdruckschläuche in die Pumpenanschlußleitung 8 eingeleitet und über das Ventilkopfstück 9 bei geschlossenem Rückschlagventil 9a und geöffnetem Hochdruckventil 9b in die im Pumpenfiltermantel 6 verlaufenden Hochdruckrohrleisun-
gen 10c geführt. An deren unterem Ende sind auswechselbar Hochdruckdüsen 1Oe befestigt, aus denen das Hochdruckwasser in Form eines Düsenstrahls 10/" mit hoher Geschwindigkeit austritt.
Die Hochdruckpumpe kann mit reduziertem Druck
in betrieben werden, wenn beim Abteufen ein Wasserdruck von 500 bar nicht erforderlich ist.
Die Funktion der Herstellung des Gesteinsfilters 11 wird ebenfalls von der Düseneinrichtung 10 erfüllt, wobei die Hochdruckpumpe in der Regel mit höherem
Druck als beim Abteufvorgang betrieben wird. Dabei zerlegt der aus den Hochdruckdüsen 1Oe mit hoher Geschwindigkeit austretende, auf den gewachsenen Boden gerichtete Düsenstrahl lO/das auf rd. 500 bar gespannten Hochdruckwassers die radial an die Unterwasser- pumpeneinheit angrenzenden gewachsenen Boaenschichten in der Weise, daß deren Feinkornanteil herausgespült und in dem zwischen Bohrlochwand und der Unterwasserpumpeneinheit vorhandenen Ringraum zur Oberfläche abgefördert wird, während der im Boden verbleibende Grobkornanteil als poröser Filterkör- per den gewachsenen Boden für das abzusenkende Grundwasser durchlässig macht
Zur Vermeii^ng von Bodenverlust und Hohlräumen in Brunnenbereich ist eine Filterkiesnachfüllung 12 vorjo handen. die sicherstellt, daß Filterkies von der Oberfläche her stetig in der geeigneten Körnung unter der Sogwirkung des Düsenstrahl Wzwangsläufig über den Ringraum zwischen der Pumpenanschrußleitung 8 sowie der Unterwasserpumpeneinheit und einem bis an die Hochdruckdüse 1Oe geführten Füllrohr 13 in die freigespülten Bereiche des anstehenden Bodens nachgeführiwird.
Der zeitliche Abiauf des Abieufens und des Fslternerstellens kann, je nach der Struktur des anstehenden Bodens, in unterschiedlicher Weise gestaltet werden, und zwar
- durch gleichzeitiges Abteufen und Filterherstellen unter hohem, bis rd. 500 bar aufrechterhaltenem
Förderdruck der Hochdruckpumpe;
- durch abwechselndes Abteufen und Filterherstellen bei jeweiligem Ändern des Förderdruckes der Hochdruckpumpe;
- durch getrennte Folge, d. h. stetiges Abteufen bis 50 zum Brunnentiefsten bei reduziertem Förderdruck
der Hochdruckpumpe und anschließend stetige« Filterherstellen bei hohem Förderdruck bis rd. 500 bar.
55 Beim gleichzeitigen und beim abwechselnden Ablauf von Abteufen und FilterhersteUen erfolgt der Abschluß der beiden Vorgänge zeitgleich und von der Oberfläche bis zum Brunnentiefsten, während bei der letztgenannten getrennten Folge das Abteufen von der Oberflache
ω zum Brunnentiefsten und das FilterhersteUen von Brunnentiefsten zur Oberfläche hin abläuft In jedem Fall besteht der Vorteil der beschriebenen Unterwasserpumpeneinheit darin, daß sie sich auch für unterschiedliches Vorgehen eignet und sich der jeweils vorliegenden
65 Struktur des Bodens anpassen kann.
Nach der Fertigstellung des Gesieinsfilters 11 ist die Unterwasserpumpeneinheit betriebsbereit zum Abfordern des Grundwassers aus dem Brunnenschacht Hier-
zu bedarf es lediglich des Einschaltens des Antriebsmotors 2 in die normale Drehrichtung (rechtsdrehend).
Die Abführung der vom Antriebsmotor erzeugten Wärme ist dadurch gewährleistet, daß die im Pumpenfiltermantel angeordneten Hochdruckrohrleitungcn die % Wärme des Antriebsmotors über das Hochdruck- oder Bohrspülwasser ableiten.
F>j. 2 zeigt die Unterwasserpumpeneinheit in der Stellung des Abförderns des Grundwassers zur Oberfläche. Hierbei werden die Verunreinigungen des Grund- wassers im Pumpenfiltermantel 6 zurückgehalten. Das Grundwasser strömt von der Unterwasserpumpe i über das Ventilkopfstück 9 und die Pumpenanschlußleilung 8 zur Oberfläche ab, wobei das Rückschlagventil 9;) unter dem Förderdruck der Ünterwasserpumpe 1 geöffnet ist, während das Hochdruckventil 9b geschlossen bleibt. Das Bohrwerkzeug 5, das auf dem unteren Wellene'ndc 4 des Antriebsmotors 2 aufsteckbar oder auf dieses auf-
SCiiräüuuäf GucF TuiiiciS £ΪΠ£Γ ntippfUug CiH- UnCi SUS-
rückbar befestigt ist, wird durch das Einschalten des Antriebsmotors 2 in die normale, rechtsdrehende Stellung vom Wellenende 4 gelöst oder abgekuppelt oder als verloren in den Bohrsumpf abgestoßen.
Aus der Schnittdarstellung der Unterwusserpumpcncinheit gemäß F i g. 3 ist die Anordnung des Antriebs- motors 2, des Einlaufseihers 3, des motorseitigen Wellenendes 4, des Pumpenfiltermantels 6, der Hochdruckrohrleitungen 10c und der DUsenstrahlen 10/der Düseneinrichtung 10 sowie das Gesteinsfilter 11 erkennbar.
In F i g. 4 ist das Ventilkopfstück 9 im Schnitt B-B der F i 4.1 oder 2 als Einzelheit dargestellt. Sie zeigt das im Ventilkopfstück 9 angeordnete Rückschlagventil 9a und die Hochdruckventile 9b.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
50
55
60

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    t. Verfahren zum Herstellen von Grundwasserbrunnen, bei dem das Abteufen des Brunnens nach s dem Spülbohrveifahren unter Verwendung von Druckwasser zur Auflockerung des anstehenden Bodenmaterials und zu dessen Ausspülung zur Oberfläche erfolgt unter Verwendung eines Bohrwerkzeuges sowie mindestens einer Hochdruckdüse, aus der das Druckwasser als Düsenstrahl in den Wirkbereich des Bohrwerkzeuges austritt und die gewachsenen Bodenschichten in der Weise zerlegt, daß deren Feinkornanteil herausgespült und zur Oberfläche abgefördert wird, während der im Boden verbleibende Grobkornanteil als poröser Filterkörper den gewachsenen Boden für das abzusenkende Grundwasser durchlässig macht, und bei dem eine Filterkiesnachfüllung durchgeführt wird, gekeniizeichnet^erch folgende Merkmale:
    (a) zur Herstellung des Grundwasserbrunnens wird eine Unterwasserpumpeneinheit mit einer Unterwasserpumpe (1), einem Einlaufseiher (3) und einem Antriebsmotor (2) verwendet, dessen unteres Wellenende (4) lösbar das Bohrwerkzeug (5) trägt,
    (b) die Unterwasserpumpeneinheit ist ringsum von einem Pumpenfiltermantel (6) eingefaßt,
    (c) die Unterwasserpumpeneinheit weist am unteren Ende iine Grundplatte (7) und am oberen Ende ein Ventilkopfstück (9) mit einem Rückschlagventil (9a,l sowie wenigstens einem Hochdruckventil (9b) auf,
    (d) die als geschlossenes Montagegerät ausgebildete Unterwasserpumpeneinheit ist an einer im Bohrloch des Brunnens heb- und senkbaren Pumpenanschlußleitung (8) befestigt und wird mit Hilfe des Bohrwerkzeuges (5) bis auf den tiefsten zu entwässernden Horizont abgeteuft,
    (e) das für den Spülbohrvorgang erforderliche Druckwasser wird dem Bohrwerkzeug (5) vop der Oberfläche her durch eine dort installierte Hochdruckpumpe bei reduziertem Druck über die Pumpenanschlußleitung (8), das Ventilkopfstück (9) und eine Hochdruckrohrleitung (iOc) in die Hochdruckdüse (1OeJ zugeführt,
    (f) bei der Herstellung des Gesteinsfilters (11) mit Hilfe der Düseneinrichtung (10) wird das durch die Hochdruckpumpe auf rd. 500 bar gespannte su Hochdruckwasser in die Pumpenanschlußleitung (8) eingeleitet und über das Ventilkopfstück (9) bei unter dem Druck des Hochdruckwassers geöffnetem Hochdruckventil (9b) sowie geschlossenem Rückschlagventil (9a) und über die im Pumpenfiltermantel (6) vorhandenen Hochdruckrohrleitungen (1OcJ geführt, an deren unterem Ende die Hochdruckdüsen (1Oe-/ auswechselbar angeordnet sind,
    (g) die Filterkiesnachfüllung (12) wird derart durch- so geführt, daß der Filterkies von der Oberfläche her stetig in geeigneter Körnung unter Zuhilfenahme eines Teilstromes des Hochdruckwassers und dessen Einführung in ein Füllrohr (13) bis in den Sogbereich des Düsenstrahles (10/? 65 zwangsläufig in den vom Feinkornanteil freigespülten Raum zwischen Pumpenfiltermantel (6) und dem nicht beeinflußten Boden über das mitgeführte Füllrohr (13) nachgefühlt wird, so daß aus dem grobkörnigen Filterkörper des anstehenden Bodens und dem nachgeführten Filterkies (12) ein gezielt einstellbarer Kornaufbau des Gesteinsfilters (It) geschaffen wird,
    (h) nach Fertigstellung des Gesteinsfilters (11) wird der eigentliche Betrieb der Unterwasserpumpeneeaheit zum Abfördern des Grundwassers ausschließlich durch Einschalten des Äntrebsmotors (2) in Gang gesetzt, wobei unter dem Förderdruck der Pumpe (1) das Rückschlagventil (9a) geöffnet und das Hochdruckventil (9b) geschlossen ist,
    (i) der Förderbetrieb der Unterwasserpumpeneinheit im Brunnenschacht ist zu jedem frei wählbaren Zeitpunkt unterbrechbar und auf das Betreiben der Düseneinrichtung (10) durch Abschalten des Antriebsmotors und Einschalten der Hochdruckpumpe der Düseneinrichtung (10) umschaltbar, um entweder das Gesteinsfilter (11) zu erweitern oder zu regenerieren.
  2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet
    (a) daß sie als eine an der heb- und senkbaren Pumpenanschlußlfrkung (8) lösbar befestigte Unterwasserpumpeneinheit ausgebildet ist, die aus einer Unterwasserpumpe (1), deren Antriebsmotor (2), einem Einlaufseiher (3), einem am unteren motorseitigen Wellenende (4) angeordneten Bohrwerkzeug (5), einem über der Pumpe vorhandenen Ventilkopfstück (9), einer unter dem Motor befindlichen Grundplatte (7) mit darin angeordneten Hochdruckdüsen (1OeJ der Düseneinrichtung (10) und aus einem die Hochdruckrohrleitung (1OcJ enthaltenden Pumpenfiltermantel (6) besteht, der die gesamte Unterwasserpumpeneinheit mit Ausnahme der Grundplatte (7) formschlüssig umfaßt,
    (b) daß das Bohrwerkzeug (5) auf das untere Wellenende (4) des Antriebsmotors (2) aufsteckbar oder auf dieses aufschraubbar oder mittels einer Kupplung ein- oder ausrückbar befestigt ist und nach Abschluß des Bohrvorganges als verloren in den Bohrsumpf abstoßbar ist,
    (c) daß im Ventilkopfstück (9) ein Rückschlagventil (9a) angeordnet ist, das beim Einströmen der Hochdruck! rüssigkeit von rd. 500 bar und auch beim Einströmen des Bohrspülwassers bei reduziertem Druck selbsttätig schließt und beim Abströmen des von der Unterwasserpumpe (1) geförderten Grundwassers selbsttätig öffnet, und daß im Ventilkopfstück (9) außerdem mindestens ein Hochdruckventil (9b) vorhanden ist, das beim Einströmen der Hochdruckflüssigkeit bei rd. 500 bar und auch beim Einströmen des Bohrspülwassers bei reduziertem Druck selbsttätig öffnet und beim Abströmen des von der Unterwasserpumpe (1) geförderten Grundwassers selbsttätig schließt,
    (d) daß in der Unterwasserpumpeneinheit eine Düseneinrichtung (10) vorhanden ist, die aus wenigstens einer auswechselbaren Hochdruckdüse (1OeJbesteht, die am unteren Ende der durch den Pumpenfiltermantel (6) geführten Hochdruckrohrleitungen (1OcJ befestigt ist, aus denen das in einer an der Oberfläche stehenden Hoch-
    druckpumpe auf rd. 500 bar gespannte, in „die Pumpenanschlußleitung (8) eingeleitete, über das Ventilkopfstück (9) fn die Hochdruckrohrleitungen (IQc) eingeführte Hochdruckwasser in einem Düsenstrahl (10/? von hoher Austrittsgeschwindigkeit auf den anstehenden Boden gerichtet ist, und
    (e) daß die Hochdruckdüsen (1OeJ in der als Schutzgehäuse ausgebildeten Grundplatte (7) in geschützter Stellung angeordnet sind und daß die wirksamste Richtung des Düsenstrahles [iOQ unter Anpassung an die wechselnden Eigenschaften des Bodengefüges duirch die Wahl einer Düse mit geeigneter Neigung der Düsenbohrung im Verhältnis zur Düsenachse erreichbar ist
DE3147935A 1981-12-03 1981-12-03 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Grundwasserbrunnen Expired DE3147935C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3147935A DE3147935C2 (de) 1981-12-03 1981-12-03 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Grundwasserbrunnen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3147935A DE3147935C2 (de) 1981-12-03 1981-12-03 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Grundwasserbrunnen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3147935A1 DE3147935A1 (de) 1983-06-30
DE3147935C2 true DE3147935C2 (de) 1984-08-16

Family

ID=6147834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3147935A Expired DE3147935C2 (de) 1981-12-03 1981-12-03 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Grundwasserbrunnen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3147935C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011119178A1 (de) * 2011-11-23 2013-05-23 Andrea Wils Verfahren und Vorrichtungen zur Medienentnahme und -einspeisung aus oder in Grundwasserleiter über die multifunktionale Düsensauginfiltration - Einheit Typ Werner Wils

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3713577C2 (de) * 1986-12-03 1995-06-01 Universale Bau Gmbh Verfahren zur Grundwassererkundung bei der Herstellung eines Brunnens
BE1004410A3 (nl) * 1989-08-29 1992-11-17 Smet Boring Nv Werkwijze en inrichting voor het reinigen van besmette of verontreinigde bodems.
US6352111B1 (en) 2000-01-11 2002-03-05 Weatherford/Lamb, Inc. Filter for subterranean wells
DE102004017709A1 (de) * 2004-04-07 2005-10-27 Wils, Andrea Verfahren und Anlage zur lokalen und temporären Grundwasserabsenkung mittels neuartiger Filterlanzen
WO2008145166A1 (de) * 2007-05-31 2008-12-04 Edi Exploration Drilling International Gmbh Verfahren zum bohren eines bohrlochs und filtereinheit
WO2008148412A1 (de) * 2007-06-08 2008-12-11 Edi Exploration Drilling International Gmbh Pumpvorrichtung und verfahren zur verprobung eines wasserführenden verprobungshorizontes
CN103526767B (zh) * 2013-10-31 2015-08-26 刘钊 一种降水井封堵装置及封堵降水井的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT213793B (de) * 1959-11-23 1961-02-27 Carl Dipl Ing Dr Techn Abweser Verfahren zur Herstellung von Filterbrunnen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011119178A1 (de) * 2011-11-23 2013-05-23 Andrea Wils Verfahren und Vorrichtungen zur Medienentnahme und -einspeisung aus oder in Grundwasserleiter über die multifunktionale Düsensauginfiltration - Einheit Typ Werner Wils

Also Published As

Publication number Publication date
DE3147935A1 (de) 1983-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3587472T2 (de) Methode und gerät zum kombinierten jet- und mechanischbohren.
DE3410981C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von Gestein
DE202015009839U1 (de) Eine Einspritzspitze zum Nukleieren und Fortpflanzen von hydraulischen Rissen aus Sondenstäben
DE3147935C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Grundwasserbrunnen
DE19810912A1 (de) Saug- und Austraggerät für eine Spülflüssigkeit
DE69503251T2 (de) Vorrichtung und verfahren zum einbringen eines schlitzes in eine unterirdische formation
DE4217184C2 (de) Verfahren zum Ausbringen von Ölresten oder ölhaltigen Flüssigkeiten aus verseuchten Bodenschichten
DE3108331C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ausbildung eines Gesteinsfilters in einem der Grundwassergewinnung oder -absenkung dienenden Bohrbrunnen
EP2334874B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum aktivieren oder reinigen von brunnen
DE69029943T2 (de) Verfahren und gerät zum schneiden von erosiven materialien unter benutzung von hochdruckwasser
WO1988004352A2 (en) Process for making a well
DE2631513B2 (de) Einrichtung zum Reinigen von Brunnenschächten
EP0177623A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Anfertigung von insbesondere wasserfördernden Bohrbrunnen
DE3304594C2 (de) Einrichtung zum Säubern von Bohrlöchern
DE2850225C2 (de) Vorrichtung zur Herstellung von Bohrungen in Gestein, Erdreich und dgl.
DE3029963A1 (de) Duese und verfahren zum stroemungsmittelstrahl-bohren
DE19535906B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer verrohrten Gewinnungsbohrung
DE2406030A1 (de) Verfahren zum herstellen von bohrungen im erdboden durch spuelbohren und maschine zur durchfuehrung des verfahrens
DE3119360A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum erhoehen oder wiederherstellen der statischen festigkeit an schwachstellen, vorzugsweise an bruchstellen, von erdverlegten kanalrohrleitungen
DE3616112A1 (de) Vorrichtung zur reinigung von brunnenschaechten und brunnenrohren
DE389148C (de) Verfahren zum Ausspuelen der das Sieb eines Bohrbrunnens umgebenden Kiesschicht
DE3604598A1 (de) Verfahren zur stimulierung und reinigung von tiefen bohrbrunnen
DE3216742C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Spülbohren von Tiefbohrungen, insbesondere Schachtbohrverfahren zum Abteufen von Schächten in nichtstandfestem Gebirge
AT216445B (de) Tiefbohrvorrichtung
AT167164B (de) Verfahren und Vorrichtung zur Inproduktionssetzung von neu erbohrten Gassonden oder von versandeten Gassonden

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee