DE3722653A1 - Verfahren zum bau einer grundwassermessstelle und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bau einer Grund­ wassermeßstelle zur Gewinnung von Wasserproben aus ver­ schiedenen, genau eingegrenzten Tiefen, bei dem in eine vertikale Bohrung im Erdreich eine Rohranordnung einge­ baut wird, die in den eingegrenzten Tiefen Wassereintritts­ öffnungen hat, die im Bohrloch gegeneinander abgedichtet werden.

Grundwassermeßstellen, auch Grundwasserbeobachtungsbrunnen genannt, werden im Einzugsgebiet von Wassergewinnungsan­ lagen benötigt, um eine Qualitätskontrolle des Grundwassers durchführen zu können, bevor das Grundwasser in die Ge­ winnungsbrunnen eintritt. Hierbei muß es möglich sein, Zu­ flußzonen, Richtungen und Zuflußtiefen zu ermitteln, aus denen heraus Wasser geringerer Qualität den Wasserfassungs­ anlagen zufließt. Es kommt daher der Gewinnung von Wasser­ proben aus dem wasserführenden Untergrund in genau festge­ legten, unterschiedlichen Tiefen eine große Bedeutung zu.

Seither wurden für die Gewinnung von Wasserproben aus ver­ schiedenen, genau eingegrenzten Tiefen im Allgemeinen mehre­ re Bohrungen bis in die jeweilige Tiefe abgeteuft und an­ schließend in die Entnahmezone Filterrohre eingebaut, die nach oben und unten abgedichtet sind. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig.

Es ist weiterhin ein Verfahren bekannt (DE-PS 30 12 709) bei dem in das Bohrloch eine Pegelrohranordnung eingebaut wird, die im Wesentlichen aus einem Tragrohr besteht, das in den vorgegebenen Tiefen Wassereintrittsöffnungen hat, wobei an jede Wassereintrittsöffnung ein im Innern des Tragrohrs angeordnetes Pegelrohr angeschlossen ist. Nach dem Einbringen der Pegelrohranordnung wird der Raum zwischen dem Tragrohr und der Wand des Bohrlochs abwechselnd mit Filterschichten und diesen gegenüber weniger wasserdurch­ lässigen Schichten verfüllt derart, daß die Filterschichten jeweils im Bereich der Wassereintrittsöffnung eines Pegel­ rohrs liegen. Auch dieses Verfahren ist sehr aufwendig. Es hat weiterhin den Nachteil, daß das Abdichten der einzel­ nen Entnahmestellen gegeneinander sehr schwierig und die Genauigkeit hinsichtlich der Einhaltung bestimmter Ent­ nahmetiefen gering ist. Für Grundwassermeßstellen in größerer Tiefe ist dieses Verfahren ungeeignet.

Beim Bau von Brunnen zur Grundwassergewinnung ist weiterhin bereits ein Verfahren bekannt, bei dem von einem befahr­ baren Schacht aus mit Hilfe einer im Schacht angeordneten Verpresseinrichtung Filterrohre in horizontaler Richtung in das wasserführende Gebirge vorgetrieben werden. Diese Vorgehensweise ist jedoch wegen des hohen Bauaufwands für die Errichtung von Grundwassermeßstellen ungeeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zum Bau einer Grundwassermeßstelle zu schaffen, das mit geringem Aufwand eine Gewinnung von Grundwasserproben aus verschiedenen genau eingegrenzten Tiefen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Bohrung bis zur vorgesehenen Tiefe horizontal an­ geordnete und an eine Wasserentnahmeleitung angeschlosse­ ne Filterrohre abgesenkt und mit einer von über Tage zu betätigenden Hubvorrichtung horizontal in das wasser­ führende Erdreich gedrückt werden und daß die Bohrung nach dem Einbau der Filterrohre mit einer wasserundurch­ lässigen Verfüllmasse, vorzugsweise mit Ton verfüllt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß sich die Wasserentnahmestellen mit großer Genauigkeit jeweils in der nach den geologischen Gegebenheiten vorherbestimm­ ten Tiefe einbauen lassen und daß durch die horizontale Lage der Filterrohre auch auf einer gering mächtigen, wasserführenden Zone eine ausreichend große Wassermenge entnommen werden kann. Für die Gewinnung von Wasserproben ist es weiterhin von Bedeutung, daß sich die Filterrohre bis in einen Bereich außerhalb der durch das Abteufen der Bohrung gestörten Zone erstrecken. Die Abdichtung der ein­ zelnen Entnahmestellen gegeneinander ist bei dem erfindungs­ gemäßen Verfahren außerordentlich einfach, da das Bohrloch vollständig mit einer wasserundurchlässigen Verfüllmasse verfüllt werden kann. Eine Verfälschung der Druckverhält­ nisse und der Wasserqualitäten durch Eintritt von Grund­ wasser aus anderen Grundwasserstockwerken oder von Ober­ flächen- und Sickerwasser in dem zu beobachtenden Horizont kann daher mit großer Sicherheit vermieden werden. Das er­ findungsgemäße Verfahren eignet sich vor allem auch für den Bau von Grundwassermeßstellen in größerer Tiefe, wobei die herzustellenden Bohrungsdurchmesser vergleichsweise klein bleiben können.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist weiterhin vorgesehen, daß das Einpressen der Filterrohre in die Bohrungswand hydraulisch erfolgt, indem die Filterrohre unmittelbar mit Druckwasser beauf­ schlagt werden. Eine derartige Vorgehensweise ist vor allem einfach in der Handhabung und läßt sich mit geringem Auf­ wand an Material und Maschinen durchführen.

Eine einfache und wirtschaftliche Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens wird nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung durch eine Vorrichtung ermöglicht, bei der an einem in die Bohrung einsetzbaren Träger in einem vorgege­ benen Abstand quer zur Längsachse des Trägers ausgerichtete und an einem Ende mit einem Boden verschlossene Zylinderrohre befestigt sind, in die jeweils ein Filterrohr mit einem Kol­ ben eingesetzt ist, wobei eine zwischen dem Kolben und dem Boden gebildete Druckkammer an eine nach über Tage führende Druckleitung angeschlossen ist. Hierbei kann weiterhin vorge­ sehen sein, daß die Druckkammer durch eine Längsbohrung im Kolben mit dem Filterrohr verbindbar ist, wobei die Längsboh­ rung durch ein Ventil schließbar ist. Auf diese Weise ist es möglich, die an die Druckkammer angeschlossene Druckleitung gleichzeitig als Entnahmeleitung für das Abpumpen von Wasser­ proben zu verwenden. Das Ventil kann vorzugsweise als ein durch die Druckbeaufschlagung der Druckkammer selbsttätig schließendes Ventil ausgebildet sein. Es kann jedoch auch vor­ gesehen sein, daß das Ventil durch Federkraft in einer Schließstellung gehalten wird und über ein durch die Druck­ kammer und die Druckleitung geführtes Seil in seine Offenstellung schaltbar ist.

Um ein tieferes Eindringen des Filterrohres in die ungestörte Zone des Gebirges zu erreichen, kann in einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, daß der Kolben und das Filterrohr in einem Teleskoprohr verschiebbar angeordnet sind, das in das Zylinderrohr eingesetzt und ge­ genüber diesem verschiebbar ist, wobei die Druckkammer von dem Teleskoprohr und dem Kolben begrenzt wird, und daß An­ schlagmittel vorgesehen sind, die den Ausfahrhub des Tele­ skoprohres und des Filterrohres begrenzen. Auf diese Weise kann das Filterrohr um die Ausfahrlänge des Teleskoprohres tiefer in das Gebirge eingedrückt werden, wobei der Ausfahr­ hub der Spitze des Filterrohres fast das Doppelte des Bohr­ lochdurchmessers erreichen kann.

Um Druckspitzen in der Druckkammer am Ende des Ausfahrhubes zu vermeiden, kann erfindungsgemäß im Zylinderrohr eine Ent­ lastungsbohrung vorgesehen sein, die vom Kolben oder vom Tele­ skoprohr überfahrbar ist und nach dem Überfahren die Druck­ kammer mit dem Bohrloch verbindet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Anschluß der Entnahmeleitung zum Abpumpen von Wasserpro­ ben an einer am offenen Ende der Zylinderrohre vorgesehenen Radialbohrung, die in der ausgefahrenen Stellung mit der Aus­ trittsöffnung des Filterrohres in Verbindung steht und vom Kolben nicht überfahrbar ist. Da bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Entnahme der Wasser­ proben nicht über die Druckkammer erfolgt, sind keine Ventile erforderlich, die beim Eindrücken der Filterrohre die Druck­ kammer verschließen.

Der Träger kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung durch ein in die Bohrung einsetzbares Standrohr gebildet sein, in das die Zylinderrohre eingebaut sind und in dem die Druck­ und/oder Entnahmeleitungen verlaufen. Das Standrohr bildet insbesondere auch einen Schutz für die Zylinderrohre und die Filterrohre beim Einbau der Vorrichtung für die Bohrung. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann der Träger aus einem Tragrohr bestehen, dessen Durchmesser nur ein Bruchteil der Länge der Zylinderrohre beträgt, wobei die Enden der Zylinderrohre gewölbte Führungsplatten tragen, die für ein Zentrierung im Bohrloch sorgen. Diese Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich vor allem durch ein geringes Gewicht und einen verringerten Materialaufwand aus. Bestehen der Träger und die Zylinderrohre aus verschie­ denen Werkstoffen, so ist zur Vermeidung galvanischer Pro­ zesse der Träger mit den Filterrohren durch ein elektrisch nicht leitendes Material verbunden. Die Aufhängung des Trä­ gers erfolgt vorzugsweise an Stützlagern, die über Tage auf einem Betonsockel ruhen.

Für die Gewinnung der Wasserproben aus den in verschiedenen Tiefen angeordneten Filterrohren einer Grundwassermeßstelle ist vorzugsweise vorgesehen, daß jedes Filterrohr an ein ei­ genes Entnahmerohr angeschlossen ist. Bei Bedarf wird der Querschnitt der Entnahmerohre so bemessen, daß eine Förder­ pumpe zum Hochfördern der Wasserprobe einbaubar ist. Sollen größere Fördermengen gewonnen werden können, so können nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung die Filterrohre über steuerbare Ventile unabhängig voneinander an ein gemeinsames Entnahmerohr oder auch das Stand- bzw. das Tragrohr anschließ­ bar sein, aus dem das Wasser mit einer größeren Pumpenein­ heit abgepumpt werden kann. Schließlich kann auch vorgesehen sein, daß die Entnahmeleitung eines oder mehrerer Filterrohre als Kolbenrohr für den Einbau einer Tiefkolbenpumpe ausgebil­ det ist, die das Abpumpen der Wasserproben von Hand ermöglicht.

Das erfindungsgemäße Verfahren und bevorzugte Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens werden nachfolgend anhand einzelner in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Schnittdarstellung einer Grundwassermeß­ stelle mit einem in einer vertikalen Bohrung eingesetzten Standrohr, das die ausfahrbaren Filterrohre sowie Druck- und Entnahmeleitungen enthält,

Fig. 2 Einen Teilquerschnitt durch ein Standrohr ge­ mäß Fig. 1 mit eingebautem Zylinderrohr und Filterrohr,

Fig. 3 Eine Schnittdarstellung einer Grundwassermeß­ stelle mit eingehängtem Trägerrohr und aus dem Trägerrohr hervorstehenden Zylinderrohren und Filterrohren,

Fig. 4 Eine Draufsicht auf die Grundwassermeßstelle gemäß Fig. 3,

Fig. 5 Einen Längsschnitt durch eine Zylinderrohr­ und Filterrohranordnung der Grundwassermeßstelle gemäß Fig. 3 und

Fig. 6 Einen Querschnitt durch eine in einem Stand­ rohr angeordnete Filterrohranordnung mit Tele­ skoprohr.

Fig. 1 zeigt eine Grundwassermeßstelle, bei der zunächst eine vertikale Bohrung 1 bis in die gewünschte Tiefe ge­ bohrt wurde. Der Durchmesser der Bohrung betrug dabei 500 mm. In die Bohrung 1 wurde anschließend ein vorberei­ tetes Standrohr 2 eingesetzt, in welches in den vorher ge­ nau festgelegten Tiefen Filterrohre 3 mit Kolben 4 enthal­ tende Zylinderrohre 5 eingebaut wurden. Die Zylinderrohre 5 sind jeweils horizontal in das Standrohr 2 eingesetzt, wobei ihr offenes Ende das Standrohr 2 durchdringt. An die Zylinder­ rohre 5 ist jeweils eine Druckleitung 6 und eine Entnahme­ leitung 7 für die Entnahme von Wasserproben angeschlossen. Der obere Abschnitt 8 der Entnahmeleitung 7 ist mit einem größeren Querschnitt für den Einbau einer Pumpe versehen. Zentrierungen 9 auf der Außenwand des Standrohrs 2 sorgen für einen zentrischen Einbau in die Bohrung 1. Nach dem Ein­ setzen des Standrohrs 2 wurde die Bohrung 1 mit einem Dich­ tungston 10 verfüllt, um die Grundwasserentnahmehorizonte gegeneinander und gegenüber anderen wasserführenden Hori­ zonten abzudichten. An der Geländeoberfläche ist das Stand­ rohr 2 in einem Betonsockel 11 verankert, der auch die Bohrung 1 verschließt. Die Öffnung des Standrohrs 2 ist mit einem Deckel 12 verschlossen.

Nach dem beschriebenen Ausbau der Grundwassermeßstelle werden durch Druckbeaufschlagung der Kolben 4 über die Druckleitung 6 die Filterrohre 3 nacheinander in das die Bohrung 1 umgebende Erdreich eingepreßt, wodurch sie die gestrichelt angedeutete, ausgefahrene Stellung 13 erreichen. In dieser Stellung kann das Wasser aus der wasserführenden Schicht in das Filterrohr 3 eindringen, wobei es in der Entnahmeleitung 7 entsprechend seinem Druck bis in den er­ weiterten Abschnitt 8 hochsteigt. Durch Abpumpen aus dem Abschnitt 8 können dann bei Bedarf oder auch kontinuierlich Wasserproben gewonnen werden. Wie Fig. 1 zeigt, läßt sich durch die horizontale Anordnung der Filterrohre 3 die Wasser­ entnahme auf einen Bereich geringer vertikaler Ausdehnung beschränken, so daß auch wasserführende Schichten geringer Mächtigkeit erfaßt werden können. Weiterhin kann die Ein­ bautiefe der Filterrohre mit Hilfe des Standrohrs 2 sehr genau festgelegt werden, so daß sich zuverlässige Aussagen über die Wasserqualität bestimmter Schichten erzielen lassen. Der Einbau des Standrohres 2 in die Bohrung 1 erfolgt in üblicher Weise und stellt an die Ausführung keine erhöhten Anforderungen. Das Einpressen der Filterrohre kann bei­ spielsweise über Handpumpen erfolgen, da die hierfür benö­ tigten Druckmittel Volumen zum Verschieben der Kolben 4 vergleichsweise gering sind. Über die eingepreßte Druck­ mittelmenge kann weiterhin das Erreichen der ausgefahrenen Endstellung überwacht werden. Als Druckmittel wird Wasser verwendet, um die Gefahr einer Verunreinigung der Grund­ wassermeßstelle durch andere Medien zu unterbinden.

Fig. 2 zeigt die Ausbildung einer aus Filterrohr 3, Kolben 4 und Zylinderrohr 5 gebildeten Entnahmestelle im Einzelnen. Das aus Edelstahl hergestellte Zylinderrohr 5 ist an seinem offenen Ende in einen zylindrischen Führungs­ block 14 eingeschraubt, der in eine Bohrung 15 im Stand­ rohr 2 eingepreßt ist. Der Führungsblock 14 besteht aus einem isolierenden Kunststoff, beispielsweise PTFE, um ein Potentialgefälle zu dem aus Schwarzstahl hergestellten Stand­ rohr 2 zu unterbinden. Der Boden 16 des Zylinderrohrs 5 ist mit einem Gewindezapfen 17 in einer Bohrung 18 im Stand­ rohr 2 gehalten, und mit einer Mutter 19 axial gesichert. Auch hier sind zur Isolierung Zwischenlagen 20 aus Kunst­ stoff vorgesehen.

Der Führungsblock 14 dient auch zur Führung des Filter­ rohrs 3, dessen Spitze 21 in der dargestellten eingefah­ renen Stellung sich bereits außerhalb des Führungsblocks 14 befindet. Das innere Ende des Filterrohrs 3 ist mit dem Kolben 4 fest verbunden und weist Radialbohrungen 22 auf, durch die das Wasser aus dem Filterrohr 3 in das Zylinder­ rohr 5 gelangen kann. Der Kolben 4 weist in seiner Mantel­ fläche Dichtringe 23 auf, mit denen er an der Innenwand des Zylinderrohrs 5 abgedichtet ist. Der Dichtring 23 besteht vorzugsweise ebenfalls aus PTFE. Zwischen dem Kolben 4 und dem Boden 16 ist eine Druckkammer 24 vorgesehen, die an eine Druckleitung 25 angeschlossen ist. Durch Druckbeaufschla­ gung der Druckkammer 24 über die Druckleitung 6 kann der Kolben 4 in Richtung auf den Führungsblock 14 verschoben werden, wodurch das Filterrohr 3 aus dem Zylinderrohr 5 heraustritt und in das Erdreich eindringt. Die Bewegung des Kolbens 4 kommt zum Ende, wenn der Kolben 4 eine Ent­ lastungsbohrung 25 überfahren hat, durch die die Druck­ kammer 24 mit dem Innern des Standrohrs 2 verbunden wird, wodurch der Arbeitsdruck in der Druckkammer 24 zusammen­ bricht. In der hierbei erreichten Stellung befindet sich der Kolben 4 vor einer Entnahmebohrung 26 am offenen Ende des Zylinderrohrs 5 an die die Entnahmeleitung 7 ange­ schlossen ist. Das in das Filterrohr eindringende Wasser kann somit über die Radialbohrungen 22 und den vor dem Kolben 4 liegenden Abschnitt des Zylinderrohrs 5 zur Ent­ nahmebohrung 26 und der Entnahmeleitung 7 gelangen.

In den Fig. 3 und 4 ist eine Grundwassermeßstelle für die Entnahme von Wasserproben in verschiedenen Tiefen dar­ gestellt, bei der die die Filterrohre 3 aufnehmenden Zylin­ derrohre an einem Tragrohr 30 befestigt sind, dessen Durch­ messer etwa doppelt so groß ist wie der Durchmesser der Zylinderrohre 5. Das Tragrohr 30 ist über Stützlager 31 an einem Betonfundament 32 aufgehängt, das sich auf Gelände­ niveau befindet. Am oberen Ende des Tragrohrs sind parallel zu diesem Pumpenrohre 33 angebracht, in die Förderpumpen eingebaut werden können. Jedes Pumpenrohr 33 ist über eine Entnahmeleitung 7 von geringerem Querschnitt an ein Zylin­ derrohr 5 angeschlossen. Die Zylinderrohre 5 sind durch Radialbohrungen im Tragrohr 30 hindurchgesteckt und mit dem Tragrohr 30 verschweißt. An den Enden der Tragrohre 5 sind gewölbte Führungsböden 34 angeschweißt, die zur Zentrierung beim Einfahren der Vorrichtung in das Bohrloch und zur Ab­ stützung beim Einpressen der Filterrohre 3 dienen. Entlang der Außenwand des Tragrohrs 30 sind weiterhin die Druck­ leitungen 6 verlegt die zu den von den Kolben 4 begrenzten Druckkammern führen. Zur Fixierung der Druckleitungen 6 und der Entnahmeleitungen 7 am Tragrohr 30 dienen Haltebänder 35.

Bei dieser Ausführungsvariante sind, wie die Schnittdar­ stellung in Fig. 5 zeigt das Filterrohr 3 und der Kolben 4 zu einem Bauteil vereinigt. Das Filterrohr 3 befindet sich in der eingeschobenen Stellung vollkommen innerhalb des Zylinderrohrs 5, wobei das offene Ende des Zylinderrohrs 5 durch eine Berstscheibe 36 geschlossen ist. Zur Begren­ zung der Ausfahrbewegung des Kolbens 4 und des Zylinder­ rohrs 3 ist am offenen Ende des Zylinderrohrs 5 ein An­ schlagring 37 angeschweißt, an den der Kolben 4 anlegbar ist. In dieser Stellung befinden sich die Radialbohrungen 22, die in einer Ringnut im Kolben 4 münden, unmittelbar gegen­ über der an die Entnahmeleitung 7 angeschlossenen Entnahme­ bohrung 26, so daß das in das Filterrohr 3 eindringende Wasser unmittelbar in die Entnahmeleitung 7 gelangen kann.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung, bei der in ein in eine Bohrung absenk­ bares Standrohr 40 ein Zylinderrohr 41 eingeschweißt ist, in dem sich ein Teleskoprohr 42 befindet, das ein Filter­ rohr 43 mit einem Kolben 44 enthält. Ein Ende des Zylinder­ rohrs 41 ist mit einem Boden 45 zur Bildung einer Druck­ kammer 46 verschlossen. In das andere Ende des Zylinder­ rohrs 41 ist ein Führungsring 47 mit einer Dichtung 48 ein­ geschraubt, in dem das Teleskoprohr 42 druckdicht geführt ist. Das Teleskoprohr 42 trägt an seinem der Druckkammer 46 zugewandten Ende ebenfalls einen Führungsring 49 der das Teleskoprohr 42 an der Innenwand des Zylinderrohrs 41 führt, dort aber nicht abgedichtet ist. An seinem der Druck­ kammer abgewandten Ende ist das Teleskoprohr 42 mit einem Anschlagbund 50 versehen, an den der Kolben 44 anlegbar ist und dessen Bohrung eine Führung für das Filterrohr 43 bil­ det. Der Kolben 44 weist eine Durchgangsbohrung 51 auf, durch die das Filterrohr 43 an die Druckkammer 46 anschließ­ bar ist. Die Durchgangsbohrung 51 enthält einen Ventilsitz 52 der durch einen in Schließrichtung federbelasteten Ventil­ körper 53 verschließbar ist. Der Ventilkörper 53 wird außer­ dem vom Druck in der Druckkammer 46 in Schließrichtung be­ aufschlagt. Von der Druckkammer 46 führt eine Leitung 54 nach über Tage, die sowohl der Druckbeaufschlagung als auch der Entnahme von Wasserproben dient. Durch die Leitung 54 ist außerdem ein Seil 55 geführt, das an einem Bolzen 56 umgelenkt wird und an dem Ventilkörper 53 befestigt ist. Über das Seil 55 kann somit der Ventilkörper 53 von dem Ventilsitz 52 abgehoben werden. Für die Entnahme größerer Wassermengen ist weiterhin ein Entnahmeventil 57 an die Druckkammer 46 angeschlossen, dessen Ventilkörper 58 eben­ falls über ein Seil 59 in eine Offenstellung gebracht werden kann.

Zum Ausfahren des Filterrohrs 43 wird bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel die Druckkammer 46 über die Leitung 54 mit Druckwasser beaufschlagt, wobei sich die Ventilkörper 53, 58 in Schließstellung befinden. Durch den erzeugten Druck wird zunächst der Kolben 44 gegenüber dem Teleskoprohr 42 verschoben, wobei das Filterrohr 43 in das Erdreich eindringt, welches das Standrohr 40 umgibt. Sobald sich der Kolben 44 an dem Anschlagbund 50 anlegt, überträgt sich die Bewegung auch auf das Teleskoprohr 42 so daß dieses nun gemeinsam mit dem Kolben 44 und dem Filterrohr 43 aus dem Zylinderrohr 41 herausgedrückt wird, bis der Führungsring 49 an dem Dichtring 48 zur Anlage kommt und eine weitere Verschiebung nicht mehr möglich ist. In der nun erreichten Stellung ragt das Teleskoprohr 42 nahezu mit seiner gesam­ ten Länge aus dem Zylinderrohr 41 heraus, während das Filter­ rohr 43 sich mit seiner Hublänge an das Teleskoprohr 42 an­ schließt. Die Eindringtiefe des Filterrohrs 43 in das dem Standrohr 40 benachbarte Erdreich ist somit um die Ausfahr­ länge des Teleskoprohrs 42 vergrößert. Das Filterrohr 43 befindet sich daher tiefer in der ungestörten Zone des Erd­ reichs, was für die Entnahme von Wasserproben günstig ist.

Bei dem Ausfahren des Filterrohrs 43 wird der Ventilkörper 53 durch den Druck in der Druckkammer 46 geschlossen gehalten und das Seil 55 entsprechend nachgezogen. Hat das Filter­ rohr 43 seine Endstellung erreicht, so kann durch ein An­ ziehen des Seils 55 der Ventilkörper 53 von dem Ventilsitz 52 abgehoben werden, wodurch die Druckkammer 46 mit dem Filterrohr 43 verbunden wird. Die Entnahme von Wasserproben erfolgt daher durch die Druckkammer 46 hindurch beispiels­ weise durch Absaugen über die Leitung 54. Es ist jedoch auch denkbar, daß über das Seil 59 das Entnahmeventil 57 geöffnet wird, wodurch das einströmende Wasser in das Standrohr 40 gelangt, aus dem es dann mit einer Pumpe entsprechend großer Förderleistung abgepumpt werden kann.

Claims (16)

1. Verfahren zum Bau einer Grundwassermeßstelle zur Gewinnung von Wasserproben aus verschiedenen genau eingegrenzten Tiefen, bei denen in eine vertikale Bohrung im Erdreich eine Rohranordnung eingebaut wird, die in den eingegrenzten Tiefen Wassereintrittsöffnungen hat, die im Bohrloch gegeneinander abgedichtet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in die Bohrung (1) bis zur vorgesehenen Tiefe horizontal angeordnete und an eine Wasserentnahmeleitung (7) angeschlossene Filter­ rohre (3), (43) abgesenkt und mit einer von über Tage zu betätigenden Hubvorrichtung (4), (5), (44) horizontal in das Wasser führende Erdreich gedrückt werden und daß die Bohrung (1) nach dem Einbau der Filterrohre (3), (43) mit einer wasserundurchlässigen Verfüllmasse, vorzugsweise Beton verfüllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß das Einpressen der Filterrohre (3), (43) hydrau­ lisch erfolgt, indem die Filterrohre unmittelbar mit Druckwasser beaufschlagt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem in die Bohrung einsetzbaren Träger (2), (30), (40) in einem vorgegebenem Abstand quer zur Längsachse des Trägers ausgerichtete und an einem Ende mit einem Boden (16), (45) verschlossene Zylinderrohre (5), (41) befestigt sind, in die jeweils ein Filterrohr (3), (43) mit einem Kolben (4), (44) eingesetzt ist, wobei eine zwischen dem Kolben (4), (44) und dem Boden (16), (45) gebildete Druckkammer (24), (46) an eine nach über Tage führende Druckleitung (6), (54) angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (46) durch eine Längsbohrung (51) im Kolben (44) mit dem Filterrohr (43) verbindbar ist, wobei die Längsbohrung (51) durch ein Ventil (52), (53) schließbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil durch Druckbeaufschlagung der Druck­ kammer selbsttätig schließbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4., dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (52), (53) durch Federkraft in einer Schließstellung gehalten wird und über ein durch die Druckkammer (46) und die Druckleitung (54) geführtes Seil (55) in eine Offenstellung schaltbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (44) und das Filterrohr (43) in einem Teleskoprohr (42) verschiebbar angeordnet sind, das in das Zylinderrohr (41) einge­ setzt und gegenüber diesem verschiebbar ist, wobei die Druckkammer (46) von dem Teleskoprohr (42) und dem Kolben (44) begrenzt wird und daß Anschlagmittel (48), (49), (50) vorgesehen sind die den Ausfahrhub des Teleskoprohres (42) und des Filterrohres (43) begrenzen.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinderrohr (5) eine Entlastungsbohrung (26) vorgesehen ist, die vom Kolben (4) oder dem Teleskoprohr überfahrbar ist und nach dem Überfahren die Druckkammer (24) mit der Umgebung ver­ bindet.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem offenen Ende der Zylinderrohre (5) eine Entnahmeleitung (7) angeschlossen ist, die in der ausgefahrenen Stellung mit der Austritts­ öffnung (22) des Filterrohres (3) in Verbindung steht und von der die Druckkammer (24) begrenzenden Wand des Kolbens (4) nicht überfahrbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderrohre (5) in ein in die Bohrung (1) einsetzbares Standrohr (2), (40) eingebaut sind, wobei die Druck- und/oder Entnahmelei­ tungen im Innern des Standrohres (2), (40) verlaufen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderrohre (5) an einem Tragrohr (30) befestigt sind, dessen Durchmesser ein Bruchteil ihrer Länge beträgt, und daß die Enden der Zylinderrohre (5) gewölbte Führungsböden (34) tragen, die für eine Zentrierung im Bohrloch (1) sorgen.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) und die Zylinderrohre (5) aus verschiedenen Werkstoffen be­ stehen und durch Zwischenlagen (14), (20) aus einem elektrisch nicht leitenden Material miteinander ver­ bunden sind.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (30) an Stütz­ lagern (31) über Tage aufgehängt ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Filterrohr (3) an ein eigenes Entnahmerohr (7) angeschlossen ist, dessen Querschnitt den jeweiligen Fördereinrichtungen ange­ paßt ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterrohre (43) über steuerbare Ventile (52), (53), (57) unabhängig von­ einander an ein gemeinsames Entnahmerohr (54) bzw. das Stand- oder Tragrohr (40) anschließbar sind, aus dem das Wasser abpumpbar ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeleitung (33) als Kolbenrohr für den Einbau einer Tiefkolbenpumpe ausgebildet ist.