DE4316973A1 - Brunnenrohr mit Trennwandungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Brunnenrohr mit durchlässigen Wan­ dungsbereichen und mit mindestens einer Trennwandung zur Bil­ dung von gegeneinander abgedichteten Brunnenrohrbereichen.

Bei verschiedenen Verwendungszwecken von in eine Bohrung nie­ dergebrachten Brunnenrohren ist die Ausbildung von gegenein­ ander abgedichteten Brunnenrohrbereichen erforderlich. Hier macht ein nachträgliches Einbringen der Trennwandungen Schwie­ rigkeiten. In vielen Fällen sind auch Brunnenrohreinsätze in durch Trennwandungen nach oben und unten abgegrenzten Brunnen­ rohrbereichen erforderlich, die wie die Trennwandungen nach­ träglich einsetzbar sein sollen.

Es sind nachträglich einsetzbare Trennwandungen bekannt, die auch Öffnungen zum Hindurchführen von Rohren aufweisen können, deren Fixierung im Brunnenrohr an einer gewünschten Stelle mittels aufblasbarer Spannmanschetten erfolgt. Hier können aber die pneumatischen Druckleitungen, die durch das Brunnen­ rohr nach unten geführt sein müssen, hinderlich sein, was insbesondere der Fall ist, wenn mehrere Trennwandungen nach­ träglich eingebracht werden müssen. Abgesehen davon müssen diese Spannmanschetten zum Halten der Trennwandungen immer unter Druck gehalten werden, was Zusatzeinrichtungen erforder­ lich macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Brunnenrohr mit nachträglich einsetzbaren Trennwandungen zu schaffen, die zu ihrer Verankerung keine Zusatzeinrichtungen erforderlich ma­ chen, und die auch geeignet sind, Brunnenrohreinsätze sicher zu halten.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem Brunnenrohr der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Trenn­ wandung aus einer Scheibe besteht, deren Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Brunnenrohres, und die minde­ stens eine periphere Umfangsnut aufweist, in welcher ein sich an der Rohrinnenwandung abstützbarer Haltering aus einem ela­ stischen Material mit Spiel in Richtung der Rohrachse, aber mit Gleitreibung gegen den Nutgrund gelagert ist.

Eine Trennwandung gemäß der Erfindung kann nachträglich in das Brunnenrohr unter elastischer Verformung des Halteringes oder der Halteringe bis zu einer gewünschten Lage eingeschoben werden, wo die Trennwandung dann durch die Relativverstell­ barkeit von Scheibe und Halteringen Ausgleichsbewegungen aus­ führen kann. Durch diese Ausgleichsbewegungen kann sich eine erfindungsgemäß ausgebildete Trennwandung besser an Bela­ stungsänderungen anpassen, die durch wechselnde Druckverhält­ nisse in den angrenzenden Brunnenrohrbereichen oder durch die Trennwandung belastende Brunnenrohreinsätze verursacht sein können, und die bei starr angeordneten Trennwandungen zum Lösen der Verankerung und selbst zum Bruch der Trennwandungen führen können. Mit erfindungsgemäß ausgebildeten Trennwandun­ gen lassen sich auch Brunnenrohreinsätze als geschlossenes Paket zusammen mit den Trennwandungen in ein Brunnenrohr ein­ schieben, wo sich diese Einsätze und Trennwandungen nach Er­ reichen ihrer Endstellung durch die besondere Ausbildung der Trennwandungen entspannen können. Die Trennwandungen erlauben auch ein nachträgliches Herausziehen oder Einsetzen von Ein­ satzteilen in bzw. aus Trennwandungsöffnungen, ohne daß durch die hierbei auftretenden Druck- oder Zugbelastungen des Wan­ dungskörpers die abdichtende Halterung dieses scheibenförmigen Wandungskörpers gefährdet wird.

Durch die Verwendung passender Zugwerkzeuge, die sich form­ schlüssig an einer Trennwandung oder einem Einsatzteil ver­ ankern lassen, läßt sich eine Trennwandung oder eine Kombina­ tion aus Trennwandungen und Einsatzteilen auch wieder aus einem Brunnenrohr unter elastischer Verformung der Halteringe der Trennwandungen entfernen.

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet erfindungsgemäß ausgebildeter Trennwandungen sind zur In-situ-Sanierung von verunreinigten Böden oder verunreinigtem Grundwasser eingesetzte Brunnenroh­ re, wo sich an den Trennwandungen Brunnenrohreinsätze veran­ kern lassen, mit welchen in den verunreinigten Bodenbereichen Grundwasserkreisläufe verursacht werden, die über voneinander abgegrenzte Brunnenrohrbereiche geführt werden.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele von mit erfin­ dungsgemäß ausgebildeten Trennwandungen versehenen Brunnenroh­ ren anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 einen zentralen Längsschnitt durch einen mit zwei Trennwandungen versehenen Ab­ schnitt eines Brunnenrohres;

Fig. 2 einen zentralen Längsschnitt durch einen Brunnenrohrabschnitt, der ebenfalls zwei Trennwandungen, kombiniert mit einem neu­ artigen Brunnenrohreinsatz, aufweist.

Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Brunnenrohres 10, das zwi­ schen einem oberen geschlossenwandigen Brunnenrohrabschnitt 10.1 und einem unteren geschlossenwandigen Brunnenrohrab­ schnitt 10.2 einen durch Schlitze 11 offenwandigen Brunnen­ rohrabschnitt 10.3 aufweist. Der durch den offenwandigen Brun­ nenrohrabschnitt 10.3 begrenzte Brunnenrohrbereich 12 ist gegenüber dem benachbarten oberen Brunnenrohrbereich 13 und dem benachbarten unteren Brunnenrohrbereich 14 jeweils durch eine Trennwandung 15 abgegrenzt. Beide Trennwandungen 15 sind gleich ausgebildet. Sie bestehen aus einer Scheibe 16, deren Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Brunnen­ rohres 10 und die an ihrer Außenseite zwei parallele Umfangs­ nuten 17 und 18 aufweist, in welche jeweils ein Haltering 19 eingesetzt ist. Die Dicke der Halteringe 19 ist kleiner als die Breite der Nuten 17 und 18. Die Breite der Halteringe 19 ist so gewählt, daß sie bei eingesetzter Trennwandung 15 so­ wohl dicht gegen den Grund der Nuten 17 und 18, als auch dicht gegen die Innenseite des Brunnenrohres 10 anliegen. Die Schei­ be 16 der Trennwandungen 15 kann aus einem passenden stabilen, starren oder halbstarren Material gefertigt sein. Die Halte­ ringe 19 bestehen aus einem elastisch verformbaren Material, beispielsweise Silikonkautschuk, das unter starkem Druck oder Zug ein Reibungsgleiten sowohl auf der Innenseite des Brunnen­ rohres 10 als auch auf dem Grund der Umfangsnuten 17 und 18 erlaubt. Das Material der gleichzeitig eine Abdichtung der Trennwandung 15 bewirkenden Halteringe 19 erlaubt den Halte­ ringen in ihrem aus den Umfangsnuten 17, 18 überstehenden Bereich auch eine elastische Ausbiegung.

Beide Trennwandungen weisen in ihrer Scheibe 16 eine zentrale Durchgangsbohrung auf, durch welche ein koaxial zum Brunnen­ rohr 10 geführtes Rohr 20 eines nicht dargestellten Brunnen­ rohreinsatzes hindurchgeführt ist. Das Rohr ist in seinem den mittleren Brunnenrohrbereich 12 überbrückenden Abschnitt durch Schlitze 21 offenwandig ausgebildet, so daß beispielsweise durch Unterdruckwirkung in dem Rohr 20 in dem durch die beiden Trennwandungen 15 abgegrenzten Brunnenrohrbereich 12 von außen eintretendes Grundwasser in das Rohr 20 angesaugt werden kann. Die Grundwasserbewegung ist durch Pfeile 22 angedeutet.

Dadurch, daß die Halteringe 19 mit Spiel in den Umfangsnuten 17, 18 der Scheibe 16 der Trennwandungen angeordnet sind, sind die Teile 16 und 19 einer Trennwandung 15 relativ beweglich zueinander, und durch die elastische Verformbarkeit der Halte­ ringe 19 lassen sich Ausgleichsbewegungen, selbst ein leichtes Verkanten der Scheibe 16 einer Trennwandung, erreichen, ohne daß dadurch der dichte Sitz der Trennwandung im Brunnenrohr 10 gefährdet ist. An den Trennwandungen 15 verankerte Einsatz­ teile, wie das Rohr 20, lassen sich durch die elastische Nach­ giebigkeit der Trennwandungen auch nachträglich in die Trenn­ wandungen einschieben oder aus den Öffnungen der Trennwandun­ gen zurückziehen.

In Fig. 2 sind diejenigen Teile, die mit Teilen der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 1 gleich oder vergleichbar sind, mit den gleichen Bezugsziffern, ergänzt durch einen Indexstrich, be­ zeichnet. Das Brunnenrohr 10′ ist wiederum durch zwei Trenn­ wandungen, eine obere Trennwandung 15′ und eine untere Trenn­ wandung 15a′, in einen mittleren Brunnenrohrbereich 12′, einen oberen Brunnenrohrbereich 13′ und einen unteren Brunnenrohrbe­ reich 14′ unterteilt. Das Brunnenrohr kann durchgehend offen­ wandig sein und im Bereich der beiden Trennwandungen 15′ und 15a′ durch äußere Dichtungspackungen 25 abgedichtet sein. Die Trennwandungen sind gleich ausgebildet wie bei der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 1. An der oberen Dichtungswandung 15′ ist zur Demonstration ihrer erlastischen Verformbarkeit einer der Halteringe 19′ abgebogen dargestellt. Der gegenseitige Abstand der beiden Trennwandungen 15′ und 15a′ ist durch ein zwischen den beiden Trennwandungen verlaufendes Abstandsrohr 26 be­ stimmt, das an beiden Enden offen ist und in der Nähe der unteren Trennwandung 15a′ eine seitliche Öffnung 27 aufweist. Das Abstandsrohr 26 ist Teil eines Brunnenrohreinsatzes, der vormontiert und zusammen mit den beiden Trennwandungen 15′ und 15a′ nachträglich in das Brunnenrohr 10 einsetzbar ist. Der Brunnenrohreinsatz weist ein in eine zentrale Durchgangsöff­ nung der oberen Trennwandung 15′ eingesetztes Rohr 28 auf, das in seinem in den oberen Brunnenrohrbereich 13′ ragenden Teil mit einer Förderpumpe 29 versehen ist. Zu dem Rohreinsatz gehört ferner ein an seinen beiden Enden offener Umsteuerzy­ linder 30, dessen Innenraum mit der seitlichen Öffnung 27 des Abstandsrohres 26 über einen Rohrstutzen 31 verbunden ist. An der Außenseite des Abstandsrohres 26 ist über einen Halter 32 eine pneumatische Zylinder/Kolben-Anordnung 33 befestigt, deren Kolben in nicht dargestellter Weise beidseitig beauf­ schlagbar ist. Die Kolbenstange 34 der Zylinder/Kolben-Anord­ nung (33) ist zentral durch den Umschaltzylinder 30 hindurch­ geführt und trägt ein äußeres Verschlußstück 35 für das untere offene Ende und ein inneres Verschlußstück 36 für das obere offene Ende des Umschaltzylinders 30. Der gegenseitige Abstand der beiden Verschlußstücke 35 und 36 ist größer als die Länge des Umschaltzylinders 30, so daß mittels der Zylinder/Kolben- Anordnung 33 die beiden Endöffnungen des Umschaltzylinders 30 wechselweise verschließbar sind. Der Schaltzylinder 30 ist durch eine asymmetrische Durchgangsöffnung der Scheibe 16′ der unteren Trennwandung 15a′ hindurchgeführt.

Mit der Förderpumpe 29 kann Grundwasser aus dem Innern des Abstandsrohres 26 in den oberen Brunnenrohrbereich 13′ geför­ dert werden. Der Umschaltzylinder 30 erlaubt in der darge­ stellten Stellung der Kolbenstange 34 mit dem Verschlußstück 35 in seiner Verschlußstellung ein Nachströmen von Grundwasser aus dem mittleren Brunnenrohrbereich 12′ in den Umschaltzylin­ der 30 und über den Rohrstutzen 31 in das Abstandsrohr 26. In der anderen Betriebsstellung des Umschaltzylinders 30 befindet sich das innere Verschlußstück 36 in seiner Verschlußstellung, und das äußere Verschlußstück 35 ist abgehoben. In dieser Stellung kann Grundwasser aus dem unteren Brunnenrohrbereich 14′ über den Umschaltzylinder 30 in das Abstandsrohr 26 nach­ strömen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der unteren Trennwandung 15a′ ein Abstandshalter 37 zugeordnet, der eine einseitige Stauchung der Halteringe 19 unter der Einwirkung von an dem exzentrischen Umschaltzylinder auftretenden Um­ schaltstößen und damit die Gefahr einer ungleichmäßigen Ab­ dichtung über den Umfang der Dichtungswandung 15a′ verhindert.

Claims (8)

1. Brunnenrohr mit durchlässigen Wandungsabschnitten und mit mindestens einer Trennwandung (15, 15′ ) zur Bildung von gegeneinander abgedichteten Brunnenrohrbereichen (12, 13, 14; 12′, 13′, 14′), dadurch gekennzeichnet, daß die Trenn­ wandung (15, 15′) aus einer Scheibe (16, 16′) besteht, deren Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Brunnenrohres (10, 10′ ), und die mindestens eine periphere Umfangsnut (17, 18) aufweist, in welcher ein sich an der Brunnenrohrinnenwandung abstützbarer Haltering (19, 19′) aus einem elastischen Material mit Spiel in Richtung der Rohrachse, aber mit Gleitreibung gegen den Nutgrund gela­ gert ist.

2. Brunnenrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (16, 16′) der Trennwandung (15, 15′) minde­ stens eine passende Durchgangsöffnung für ein Rohr (20, 28), Kabel oder dergleichen aufweist.

3. Brunnenrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Scheiben (16′) zweier Trennwandungen (15′, 15a′) mittels eines zentral angeordneten Rohres (26) in Abstand voneinander gehalten sind.

4. Brunnenrohr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsrohr (26) zusätzlich als den zwischen den beiden Trennwandungen (15′, 15a′) befindlichen Brunnen­ rohrbereich (12′) überbrückender Kanal dient, der über eine Durchgangsöffnung in mindestens einer der Trennwan­ dungsscheiben (16′) führt.

5. Brunnenrohr nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Abstandsrohr (26 zusätzlich als Träger für in dem durch die beiden Trennwandungen (15′, 15a′) begrenzten Brunnenrohrbereich (12′) angeordnete Einrichtungsteile dient.

6. Brunnenrohr nach Anspruch 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstandsrohr (26) über eine zentrale Öffnung in der Scheibe (16′) einer der beiden Trennwandungen (15′) mit dem angrenzenden Brunnenrohrbereich (13′) verbunden ist und über eine seitliche Öffnung (27) mit dem Innenraum eines Umschaltzylinders (30) kommuniziert, dessen beide offenen Enden mittels einer am Abstandsrohr (26) veranker­ ten Antriebsvorrichtung (33) wechselweise verschließbar sind und der mit seinem einen Ende durch eine exzentrische Öffnung in der Scheibe (16′) der anderen der beiden Trenn­ wandungen (15a′) in den anderen benachbarten Brunnenrohr­ bereich (14′) ragt, und daß alle drei genannten Brunnen­ rohrbereiche (12′, 13′, 14′) durchlässige Wandungsab­ schnitte aufweisen.

7. Brunnenrohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (33) aus einer Zylinder/Kolben- Anordnung besteht, deren Kolbenstange (34) Verschlußstücke (35, 36) für beide offenen Enden des Umschaltzylinders (30) aufweist, wobei der gegenseitige Abstand der beiden Verschlußstücke (35, 36) größer ist als die Länge des Umschaltzylinders (30).

8. Brunnenrohr nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in eine zentrale Öffnung der Scheibe (16, 16′) mindestens einer Trennwandung (15, 15′) ein mit einer Förderpumpe (29) versehenes Durchgangsrohr (28) eingesetzt ist.