DE3703534C2 - - Google Patents
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-
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Brunnens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Filterrohr zur
Durchführung des Verfahrens gemäß diesem Anspruch.
Brunnen zur zeitweisen Absenkung des Grundwassers bei der
Herstellung von Tiefbauten sind in vielfältiger Weise bekannt.
Für die Herstellung von Tiefbauten ist in der Regel eine
geschlossene Wasserhaltung notwendig, die durch eine zweckmäßige
Anordnung einer größeren Anzahl von Tiefbrunnen erreicht wird.
Diese Tiefbrunnen werden von der Geländeoberfläche aus
hergestellt, indem in einem Bohrloch das Filterrohr mit
Aufsatzrohr und eine Unterwassermotorpumpe mit Steigleitung zum
Fördern des Grundwassers, das dem Bohrloch aufgrund der
Schwerkraft zufließt, eingebaut werden. Der Ringraum zwischen
Filterrohr und Bohrlochwand wird mit Filterkies verfüllt.
Durch die Zeitschrift "Der Bauingenieur", 1970, Heft 2,
Seiten 61 und 62, ist ein Verfahren zur Entwässerung
wasserhaltiger Bodenschicht bekanntgeworden, bei dem von den
seitlichen Nischen eines Dränagestollens aus Grundwasserbrunnen
nach oben verlaufend angeordnet sind. Hierbei werden die Brunnen von oben
nach unten abgeteuft und die Brunnennischen nachträglich
ausgebaut. Nachteilig bei dieser Verfahrensweise ist die
kostenaufwendige Anordnung von seitlichen Nischen. Außerdem
können in innerstädtischen Bereichen aufgrund der Bebauung oft keine Brunnen von oben
nach unten abgeteuft werden. Problematisch ist auch, daß durch die Auswaschung von
Bodenteilchen aus dem anstehenden Untergrund Setzungen auftreten können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur
Herstellung eines Brunnens gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 dahingehend zu verbessern, daß sowohl beim
Einbau des Filterrohres als auch beim Betrieb des Brunnens die
Auswaschung von Bodenteilchen des anstehenden Untergrundes und die
damit verbundenen Setzungen nicht auftreten.
Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1
gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche 2 und 3. Ein weiterer Gegenstand
der Erfindung ist ein doppelwandiges Filterrohr nach Anspruch 4
bis 6 zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Hauptanspruch.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist
darin zu sehen, daß es hiermit ermöglicht wird, Absenkbrunnen
senkrecht oder nahezu senkrecht von unten nach oben in die zu
entwässernden Bodenschichten vorzutreiben, wobei sowohl bei der
Herstellung als auch beim späteren Betrieb des Brunnens die
Auswaschung von Bodenteilchen aus dem anstehenden Untergrund
verhindert wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Dränagestollen 2
mit dem Preßbohrgerät 15,
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Dränagestollen 2
mit dem Preßbohrgerät 15,
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den aufzufahrenden
unterirdischen Hohlraum 1 mit einer vorläufigen
Spritzbetonsicherung 16 sowie den Dränagestollen 2
und ein Filterrohr 9,
Fig. 4 zeigt einen Bohrkopf 5,
Fig. 5 zeigt einen Dichtschuh 14,
Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teilbereich eines
Filterrohres 9 und
Fig. 7 zeigt einen Schnitt im Bereich des Bohransatzpunktes
6 mit dem Flanschrohrstück 7 sowie dem
Flachschieber 8.
Fig. 1 und Fig. 2 zeigen das Preßbohrgerät 15 im Dränagestollen
2 in Arbeitsstellung. Bei diesem Verfahrensabschnitt ist die
Herstellung der verrohrten Aufschlußbohrung bereits
abgeschlossen und die Verrohrung wieder ausgebaut. Aufgrund der
Ergebnisse der Aufschlußbohrung wurde die Vorpreßlänge des
Filterrohres 9 ermittelt. Das Filterrohr 9 wird bei
aufgesetztem Flachschieber 8 vorgepreßt. Der Flachschieber 8
hat zunächst eine Sicherheitsfunktion während der Herstellung der
Aufschlußbohrung und beim Vorpressen des Filterrohres 9 bei
Störfällen. Nach Fertigstellung des Brunnens kann er als
Sperrventil zur Regulierung des Wasserzulaufs in den
Dränagestollen verwendet werden.
Fig. 3 zeigt eine Gesamtübersicht im Querschnitt für die
Auffahrung eines unterirdischen Hohlraumes 1, beispielsweise
eines Straßentunnels mit Maulprofil. Der Dränagestollen 2 ist
an der Sohle des Hohlraumes 1 angeordnet. Der Dränagestollen
2 besitzt Längsgefälle, um die anfallenden Wassermengen aus dem
Filterrohr 9 abführen zu können.
Am tieferliegenden Ende des Dränagestollens 2 ist
beispielsweise ein Wassersammelschacht angeordnet, von dem aus
das Wasser mit Pumpen in die Geländeoberfläche gefördert und zu
einem Vorfluter weitergeleitet wird. Um das anstehende
Grundwasser bis unterhalb des Hohlraumes 1 absenken zu können,
sind in der Auskleidung 3 des Dränagestollens 2
Durchflußöffnungen 17 vorhanden, durch die das Wasser in den
Dränagestollen fließt. Um eine Auswaschung des Bodens zu
verhindern, ist zwischen Betonausbau 3 und dem Untergrund eine
Filterschicht 18 angeordnet. Wenn der Betonausbau 3 des
Dränagestollens 2 unter Druckluft in Tübbingbauweise
hergestellt wird, kann die Filterschicht 18 beispielsweise
durch Injektion mit einem aufgeschäumten Porenmörtel hergestellt
werden.
Fig. 4 bis 6 zeigen das Filterrohr 9, den Dichtschuh 14 und
den Bohrkopf 5 in separater Darstellungsweise. Beim Vorpressen
des Filterrohres 9 sitzt der Dichtschuh 14 bündig auf dem
vorderen Ende des Filterrohres 9 und hat eine reine
Schutzfunktion, um Beschädigungen des Filterrohres 9 zu
verhindern. Der Bohrkopf 5 sitzt beim Preßbohrbetrieb auf dem
Innengestänge, das nicht dargestellt ist. Der Transport des vom
Bohrkopf 5 gelösten Bodenmaterials erfolgt mit Luftspülung. Die
Luft wird durch das hohle Innengestänge zum Bohrkopf 5 geführt
und tritt auf der Vorderseite des Bohrkopfes 5 durch nicht
dargestellte Öffnungen aus und fördert das gelöste Bodenmaterial
seitlich weg. Der Bohrkopf ist im Preßbohrbetrieb um einen
Abstand a gegenüber dem Dichtschuh 14 nach vorne versetzt, so
daß das gelöste Bodenmaterial durch diesen Zwischenraum in das
Innere des Filterrohres 9 strömt und nach unten in den
Dränagestollen 2 gefördert wird. Ist die gewünschte Bohrtiefe
erreicht, wird der Bohrbetrieb (Rotation des Bohrkopfes 5 und
Luftspülung) eingestellt und dann das Filterrohr 9 soweit nach
vorne gepreßt, bis der Abstand a zwischen Bohrkopf 5 und
Dichtschuh 14 auf Null gebracht ist bzw. der Zwischenraum
geschlossen ist.
Somit kann bei dem nun schon vorhandenen Grundwassereintritt in
das Filterrohr 9 kein Bodenmaterial mittransportiert werden,
was wegen damit verbundener Bodensetzungen unerwünscht ist. Nach
Lösen des Innengestänges vom Bohrkopf 5 wird dieses ausgebaut
und der Brunnen ist in Funktion.
In Fig. 6 ist das Filterrohr 9 dargestellt. Es besteht aus einem Innenrohr 10 und einem
Außenrohr 11, die beide mit Schlitzen versehen sind. Im Zwischenraum 12 zwischen den
beiden Rohren 10, 11 ist ein Filtermaterial 13 angeordnet.
Fig. 7 zeigt eine beispielhafte konstruktive Ausbildung im
Bereich des Bohransatzpunktes 6. Im Betonausbau 3 des
Dränagestollens 2 ist ein Flanschrohrstück 7 einbetoniert, an
das wiederum ein Flachschieber 8 angeschraubt ist. Die Funktion
des Flachschiebers 8 ist bereits in den Erläuterungen zu Fig. 1
und 2 behandelt worden.
Bezugszeichenliste
1 aufzufahrender unterirdischer Hohlraum
2 Dränagestollen
3 Betonausbau
5 Bohrkopf
6 Bohransatzkopf
7 Flanschrohrstück
8 Flachschieber
9 doppelwandiges Filterrohr
10 Innenrohr
11 Außenrohr
12 Zwischenraum
13 Filtermaterial
14 Dichtschuh
15 Preßbohrgerät
16 Spritzbetonsicherung
17 Durchflußöffnungen
18 Filterschicht
2 Dränagestollen
3 Betonausbau
5 Bohrkopf
6 Bohransatzkopf
7 Flanschrohrstück
8 Flachschieber
9 doppelwandiges Filterrohr
10 Innenrohr
11 Außenrohr
12 Zwischenraum
13 Filtermaterial
14 Dichtschuh
15 Preßbohrgerät
16 Spritzbetonsicherung
17 Durchflußöffnungen
18 Filterschicht
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung eines Brunnens zur Absenkung des
Grundwassers und/oder zur Entwässerung lokaler
wasserhaltiger Bodenbereiche bei der Herstellung unter
irdischer Hohlraumbauten, z. B. Tunnel, wobei
- a) ein begehbarer Dränagestollen, bestehend aus einem Betonausbau mit Durchflußöffnungen und einer zwischen Betonausbau und dem anstehenden Untergrund angeordneten Filterschicht, hergestellt wird
- b) und über dem Dränagestollen ein nahezu senkrechtes Filterrohr angeordnet wird, das in den Dränagestollen ein mündet,
dadurch gekennzeichnet, daß
- c) der Dränagestollen (2) im Sohlbereich des aufzufahrenden unterirdischen Hohlraumes (1) angeordnet wird,
- d) im Dränagestollen (2) mit einem Drehschlagbohrgerät eine verrohrte Aufschlußbohrung von einem Bohransatzpunkt (6) aus nahezu senkrecht nach oben in die über dem Dränagestollen (2) liegenden Bodenschichten durch geführt wird,
- e) nach dem Ausbau der verrohrten Aufschlußbohrung wiederum vom Bohransatzpunkt (6) aus ein doppelwandiges Filterrohr (9) mit einem größeren Außendurchmesser als die verrohrte Aufschlußbohrung im Preßbohrverfahren eingebaut wird, wobei das doppelwandige Filterrohr (9) bis in die zu entwässernden Bodenbereiche geführt wird,
- f) nach dem Erreichen der Endtiefe die Drehung des Bohr kopfes (5) des Schlagbohrgerätes, der von einem lös baren Innengestänge angetrieben wird, eingestellt und der Zwischenraum a zwischen dem Bohrkopf (5) und einem am vorderen Ende des Filterrohres (9) angeordneten Dichtschuh (14) durch Vorpressen des Filterrohres (9) soweit geschlossen wird, daß der Eintritt von Bodenmaterial in das Innere des Filterrohres (9) gestoppt wird,
- g) das Innengestänge vom Bohrkopf (5) gelöst und ausgebaut wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß am Bohransatzpunkt (6) im Beton
ausbau (3) ein Flanschrohrstück (7) einbetoniert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Flanschrohrstück (7) ein
Flachschieber (8) oder ein ähnliches Absperrventil ange
bracht wird.
4. Filterrohr zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Filterrohr (9) aus einem Innenrohr (10) und einem Außen
rohr (11) besteht, die beide mit Schlitzen oder anders
gestalteten Öffnungen versehen sind, daß im Zwischenraum (12)
zwischen den beiden Rohren (10, 11) Filtermaterial (13)
angeordnet ist und daß das vordere Ende des Filterrohres
(9) mit dem Dichtschuh (14) und dem Bohrkopf (5) verschließbar
ist.
5. Filterrohr nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Filtermaterial (13) aus natürlichem Kiesmaterial, dessen
Körnung filterstabil abgestuft ist, hergestellt ist, wobei
das Bindemittel ein Epoxidharz ist.
6. Filterrohr nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Filtermaterial (13) aus einem aufgeschäumten Porenmörtel
hergestellt ist.
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DE19873703534 DE3703534A1 (de) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | Verfahren zur herstellung eines brunnens |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3703534A1 DE3703534A1 (de) | 1988-08-25 |
DE3703534C2 true DE3703534C2 (de) | 1992-04-16 |
Family
ID=6320324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873703534 Granted DE3703534A1 (de) | 1987-02-06 | 1987-02-06 | Verfahren zur herstellung eines brunnens |
Country Status (1)
Country | Link |
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1987
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