DE69315489T2 - Bohrlochanordnung sowie Verfahren - Google Patents
Bohrlochanordnung sowie VerfahrenInfo
- Publication number
- DE69315489T2 DE69315489T2 DE1993615489 DE69315489T DE69315489T2 DE 69315489 T2 DE69315489 T2 DE 69315489T2 DE 1993615489 DE1993615489 DE 1993615489 DE 69315489 T DE69315489 T DE 69315489T DE 69315489 T2 DE69315489 T2 DE 69315489T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- protective
- mortar
- pipe
- borehole
- aquifer
- 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 - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims description 69
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 54
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 31
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims description 16
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 11
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 4
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000020354 squash Nutrition 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000035900 sweating Effects 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um Wasser aus einer wasserführenden Schicht zu extrahieren, die von einer undurchlässigen Zwischenschicht überlagert ist, und eine Bohranordnung zur Verwendung dafür.
- Es wurde häufig gefunden, daß es notwendig ist, durch eine undurchlässige Zwischenschicht zu bohren, um eine wasserführende Schicht, die darunterliegt, zu erreichen ("die untere wasserführende Schicht"). Ein Grund dafür besteht darin, die wasserführende Schicht zu instrumentieren. Dies kann erfolgen, wenn es auch eine wasserführende Schicht über der Zwischenschicht gibt ("obere wasserführende Schicht") und eine Technik zur Instrumentierung von zwei wasserführenden Schichten in einer solchen Beziehung mit Hilfe einer einzigen Bohroperation wird in U. S. Patent Nr. 4 548 266 beschrieben.
- Es kann auch erwünscht sein, Wasser aus der unteren wasserführenden Schicht zu extrahieren. Dies kann sein, weil die obere wasserführende Schicht verschmutzt oder abgereichert wurde oder beides. Bohroperationen, die durchgeführt wurden, um Zugang zu der unteren wasserführenden Schicht zu bekommen, sind oft selbst eine Verschmutzungsquelle, durch Öl, Schmiere, Bohrschlamm und bakteriologische Kontaminierung. Außerdem kann verschmutztes Wasser in die untere wasserführende Schicht sickern über den Ringraum, der zwischen den Seiten eines Bohrlochs und eines darin eingesetzten Bohrrohrs erzeugt wird. Es ist üblich, diesen Ringraum mit Vergußmörtel auf Basis eines schnellbindenden Zementes zu füllen, aber es wurde häufig beobachtet, daß sehr bald nach dem Bohren die untere wasserführende Schicht verschmutzt wird, weil der häufig verwendete Vergußmörtel nicht vollständig wasserdicht ist. Die Perforation einer darüberliegenden undurchlässigen Zwischenschicht ergibt daher das Risiko, daß eine darunterliegende wasserführende Schicht verschmutzt wird.
- Das Risiko wird erhöht, wenn das Bohrloch stillgelegt wird, wobei üblicherweise der obere Teil des Bohrrohres herausgezogen wird und das Bohrloch mit nicht wasserdichtem Material, wie Leichtbeton, Kies und Erde gefüllt wird. Derzeit ist diese Praxis nicht streng reguliert.
- Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, eine Bohrung zur Extraktion von Wasser aus einer wasserführenden Schicht, die unter einer undurchlässigen Zwischenschicht liegt, zu erzeugen, wobei nicht nur eine Verschmutzung durch Durchsickern in die wasserführende Schicht aus der undurchlässigen Zwischenschicht verhindert wird, sondern wodurch auch möglich wird, daß das Bohrloch stillgelegt wird ohne nachteilige Wirkung auf die darunterliegende wasserführende Schicht. Es wird daher erfindungsgemäß ein Verfahren zur Verfügung gestellt, um Zugang zu Wasser aus einer wasserführenden Schicht zu schaffen, die unter einer undurchlässigen Zwischenschicht liegt, indem ein Bohrloch in die wasserführende Schicht gebohrt wird, das die folgenden Stufen umfaßt, daß man
- (a) ein erstes Bohrloch in, aber nicht durch, die undurchlässige Zwischenschicht und ein zweites Bohrloch mit einem kleineren Durchmesser bis zu der wasserführenden Schicht bohrt;
- (b) ein Schutzrohr mit einem Durchmesser, der zwischen dem der beiden Bohrlöcher liegt, einsetzt, das sich bis zu der Bodenoberfläche erstreckt, und
- (c) einen Schutzmörtel in den Ringspalt zwischen dem schützenden Rohr und dem Bohrloch mit größerem Durchmesser gibt;
- das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Wasserdichtigkeit des Mörtels überwacht wird und, falls notwendig, verbessert wird durch Injektion geeigneter Flüssigkeiten durch das Transferrohr, das das schützende Rohr umgibt auf der Höhe des Schutzmörtels und wobei das Rohr radiale Perforationen aufweist, die Durchleitung von Flüssigkeiten aus dem Inneren des Transferrohrs zu dem Mörtel zulassen.
- Die Erfindung liefert außerdem ein Mittel zur Extraktion von Wasser aus einer wasserführenden Schicht, die unter einer undurchlässigen Zwischenschicht liegt, das ein Bohrloch, das sich bis zu der wasserführenden Schicht erstreckt, ein Bohrloch mit einem größeren Durchmesser, das sich bis in die, aber nicht durch die, undurchlässige Zwischenschicht erstreckt, ein Schutzrohr, das eingesetzt wird, wobei das Schutzrohr einen Durchmesser hat, der zwischen den Durchmessern der Bohrlöcher liegt und das sich von der Zwischenschicht zu der Grundoberfläche erstreckt, einen Schutzmörtel, der in dem Ringspalt zwischen dem größeren Bohrloch und dem Rohr angeordnet ist, und ein radial perforiertes Transferrohr umfaßt, das um das Rohr auf der Höhe des Schutzmörtels im Umfang gewunden ist, wobei das Rohr Flüssigkeiten aus dem Transferrohr zu dem Mörtel durchläßt, um die Wasserdichtigkeit des Mörtels zu testen und zu verbessern.
- Die Erfindung liefert weiterhin ein Verfahren, um die Undurchlässigkeit einer undurchlässigen Zwischenschicht wiederherzustellen, durch die ein Bohrloch gebohrt wurde, um eine unter der Zwischenschicht liegende wasserführende Schicht zu erreichen, wobei das Schutzrohr, der Schutzmörtel und das Transferrohr an Ort und Stelle gelassen werden, wenn das Bohrloch stillgelegt wird, wobei die Wasserdichtigkeit des Mörtels getestet wird und mit Hilfe von Flüssigkeiten, die durch das Transferrohr injiziert werden, aufrechterhalten wird.
- Die Erfindung liefert weiterhin eine Bohrlochanordnung, die so ausgebildet ist, daß Wasser aus einer wasserführenden Schicht, die unter einer undurchlässigen Zwischenschicht liegt, gezogen werden kann, die
- (a) ein Wasserentnahmerohr, das sich von der Oberfläche bis zu der wasserführenden Schicht erstreckt, und
- (b) ein Schutzrohr, das konzentrisch rund um das Wasserentnahmerohr angeordnet ist, und sich von der Oberfläche in die, aber nicht durch die, undurchlässige Zwischenschicht erstreckt, und am unteren Ende durch einen Schutzmörtel an Ort und Stelle gehalten wird, der in den Ringspalt eingesetzt wird, der durch das Schutzrohr und ein Bohrloch, in das dieses paßt, definiert wird;
- die weiter dadurch gekennzeichnet ist, daß rund um das Schutzrohr auf der Höhe des Schutzmörtels ein Transferrohr gewunden ist, wobei das Transferrohr radiale Perforationen umfaßt, die Flüssigkeit aus dem Transferrohr in den Schutzmörtel durchlassen, um die Wasserdichtigkeit des Mörtels zu testen und zu verbessern.
- Das Bohrloch der Erfindung umfaßt somit (a) ein relativ enges Bohrloch, das sich bis zu einer wasserführenden Schicht erstreckt, die unter einer undurchlässigen Zwischenschicht liegt, (b) ein breiteres Bohrloch, das sich in die, aber nicht durch die, undurchlässige Zwischenschicht erstreckt, (c) ein Schutzrohr, das einen Durchmesser hat, der zwischen den Durchmessern der beiden Bohrlöcher liegt, und das sich von der Oberfläche zu der Zwischenschicht erstreckt, (d) einen Schutzmörtel, der in den Ringraum gegeben wird, der durch die Seiten des größeren Bohrlochs und das Rohr definiert wird und (e) ein perforiertes Transferrohr, das um das Rohr auf der Höhe des Schutzmörtels gewunden ist und so ausgebildet ist, daß Flüssigkeiten von der Oberfläche in den Mörtel injiziert werden können.
- Es ist wichtig, daß das Schutzrohr am unteren Ende auf der undurchlässigen Zwischenschicht sitzt wegen des Erfordernisses, daß das richtige Bohrloch sich in, aber nicht durch die undurchlässige Zwischenschicht erstreckt. Es muß sich natürlich über eine ausreichende Distanz in die Zwischenschicht erstrecken, damit ein Ringraum aus Schutzmörtel mit einer geeigneten Größe angelegt werden kann. Dies hängt von Faktoren, wie der Größe des Bohrlochs und der Tiefe der Zwischenschicht ab, aber der Fachmann kann dies leicht feststellen. Bevorzugt erstreckt sich das Bohrloch für das Schutzrohr fast bis zum Boden der Zwischenschicht.
- Somit verhindert das Schutzrohr mit dem Schutzmörtel, daß Wasser von oberhalb der Zwischenschicht in die wasserführende Schicht eintritt. Wenn ein solches Bohrloch stillgelegt wird, wird das Schutzrohr verschlossen und an Ort und Stelle gelassen und die Undurchlässigkeit der Zwischenschicht wird damit sichergestellt.
- Die andere Bohrlochausstattung, die erfindungsgemäß verwendet wird, ist üblich. Es ist z.B. typisch, in das Bohrloch, das sich bis zu der wasserführenden Schicht erstreckt, ein perforiertes Rohr einzusetzen, das dann von Kies umgeben wird. Durch dieses Rohr wird Wasser aus der wasserführenden Schicht auf übliche Art und Weise entnommen.
- Das Transferrohr mit den radialen Perforationen ist z.B. unter dem Markenzeichen FUKO (Master Builders Technologies) erhältlich. Dieses spezielle Transferrohr ist aus Neopren und umfaßt mehrfache radiale Perforationen über den gesamten Umfang. Es ist um das Schutzrohr in einer engen Helix gewunden. Natürlich sollten die Perforationen alle innerhalb des Mörtels liegen, sodaß jegliche Flüssigkeit, die hindurchgeht, nur in den Mörtel geleitet wird. Der Abstand der Perforationen vom oberen und unteren Teil eines Rings aus Mörtel, der zwischen den Seiten einer Bohrung und denen eines Schutzrohrs erzeugt wird, hängt sehr stark von den relativen Dimensionen von Bohrung und Rohr, der Tiefe des Mörtelrings und der Zusammensetzung des Mörtels ab, aber es wurde gefunden, daß die Perforationen dem unteren bzw. oberen Teil des Mörtelrings nicht näher als 0,5 Meter, bevorzugt 1 Meter sein sollten.
- Das perforierte Transferrohr löst zwei Probleme, nämlich sicherzustellen, ob ein Schutzmörtelring wasserdicht ist und, falls nicht, ihn abzudichten. Der Nachweis der Wasserundurchlässigkeit besteht einfach darin, Wasser unter Druck durch das Transferrohr zu injizieren. Ein übermäßig schneller Druckabfall zeigt einen unannehmbaren Durchlässigkeitsgrad des Mörtels. Diese Situation kann dann durch Injektion eines fließfähigen mit Wasser reaktiven Abdichtungsmaterials unter Druck berichtigt werden, das jegliche Zwischenräume und Risse abdichtet und den Mörtel wasserundurchlässig macht. Dies macht dann die Perkolation von verschmutztem Wasser in die wasserführende Schicht von oben durch die undurchlässige Zwischenschicht unmöglich. Ein typisches Beispiel eines geeigneten mit Wasser reaktiven Abdichtungsmaterials ist "Master Flex" (Markenzeichen) 601 von Master Builders Technologies, ein lösungsmittelfreies injizierbares Harz.
- Einer der Vorteile der Erfindung ist es, daß die Überwachung und Reparatur des Mörtels kontinuierlich durchgeführt werden können, sogar wenn das Bohrloch stillgelegt wurde, was somit eine langzeitige Undurchlässigkeit der Zwischenschicht ergibt.
- Der Mörtel zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren kann irgendein geeigneter Mörtel sein, der im Stand der Technik bekannt ist. Jedoch wird eine Mörtelzusammensetzung, die besonders gute Ergebnisse liefert, in U.S. Patent Nr. 5 370 188 beschrieben.
- Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, die eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Bohrlochanordnung an Ort und Stelle ist, die im vertikalen Querschnitt gezeigt ist.
- In besonderen geologischen Zwischenschichten sind zwei Sandbetten 2 und 3, die wasserführend sind, durch eine undurchlässige Zwischenschicht aus Mergel 1 getrennt. Das untere Sandbett 3 ruht auf einem Bett aus Kalkstein 5. Das obere Bett 2 ist direkt unter einem Bett aus natürlichem Erdboden 4 angeordnet, der auch die Oberfläche bildet.
- Eine Bohrung, um Wasser aus dem unteren Bett 3 zu extrahieren, ohne daß verschmutztes Wasser aus dem oberen Bett 2 hineingelangen könnte, umfaßt im wesentlichen zwei Bohrlöcher, ein Bohrloch mit größerem Durchmesser 6, das sich von der Oberfläche fast bis zur Basis der Mergelschicht 1 erstreckt, und ein Bohrloch mit kleinerem Durchmesser 7, das konzentrisch zu dem Bohrloch 6 ist und sich von der Oberfläche bis zu dem Kalksteinbett 5 erstreckt. In das Bohrloch 6 ist ein Schutzrohr 10 eingesetzt, das mit dem unteren Ende auf dem Mergel ruht und am oberen Ende über die Oberfläche hervorsteht. In das Bohrloch 7 wird ein Wassersammelrohr 8 eingesetzt, das sich von oberhalb der Oberfläche an seinem oberen Ende bis zu einer Betonbasis 11, die dafür im Kalkstein vorgesehen wurde, am unteren Ende erstreckt. Dieses Rohr 8 ist in dem Teil, der sich in das Sandbett 3 erstreckt, perforiert, von wo Wasser entnommen werden soll. Der zwischen den Rohren 10 und 7 gebildete ringförmige Spalt wird mit Split 9 gefüllt, der als Filter dient.
- An der Basis des Rohrs 10, in dem durch die äußere Oberfläche von Rohr 10 und Bohrloch 6 definierten ringförmigen Raum wird eine Schicht aus einem undurchlässigen Material 12 (einem schnell abbindenden Mörtel oder "Sobranite" (Markenzeichen), einem handelsüblichen Material, das einen Pfropfen aus Ton erzeugt) angeordnet. Darüber wird ein Schutzmörtel der oben beschriebenen Art angeordnet (die tatsächlich verwendeten Mörtel werden weiter unten beschrieben). Dies wird mit einem schnell abbindenden Mörtel 12a verschlossen und der Rest des ringförmigen Raums wird mit einem normalen Mörtel 15 gefüllt.
- Helikal rund um das Schutzrohr 10 auf einer Höhe, die dem Schutzmörtel 14 entspricht, ist ein radial perforiertes Transferrohr 13 gewunden. Dies ist mit der Oberfläche durch das Rohr 16 verbunden. Das Transferrohr ist so angeordnet, daß die Perforationen vollständig innerhalb des Mörtels 14 liegen, wobei sie nicht näher als 1 Meter an dem oberen oder unteren Teil des Rings aus Schutzmörtel sind. Dieses Rohr läßt es zu, daß die Wasserundurchlässigkeit des Schutzmörtels getestet wird und, falls diese mangelhaft ist, leicht berichtigt wird. Ein Beispiel für ein geeignetes Rohr ist ein FUKO-Neopren-Rohr, wie vorher beschrieben.
- Ein geeignetes mit Wasser reaktives Material ist "Master Flex" (Markenzeichen) 601 (MBT), das ein lösungsmittelfreies, injizierbares Harz mit geringer Viskosität ist mit zwei Komponenten, deren Hauptbestandteile Polymere sind, die in Wasser quellen. Dieses Harz härtet, während es flexibel bleibt, sogar bei niedriger Temperatur. Es ist hydrophil und durchtränkt die feuchten Oberflächen gründlich. Es verhindert eine Oxidation des Stahls, wird durch Schmierstoff, Metall oder Beton nicht angegriffen. Es ist resistent gegenüber schwachen Säuren, Salzlösungen, Ölen, Fetten und Kohlenwasserstoffen.
- Zwei bevorzugte für das erfindungsgemäße Verfahren zu verwendende und in der oben erwähnten US-PS 5 370 188 beschriebene Mörtelzusammensetzungen sind die folgenden (hier als trockene Zusammensetzungen vor der Zugabe von Fasern aus Gußeisen angegeben).
- Sand mit 2,0 bis 3,15 mm in einer Menge, um 100% zu ergeben
- Sand mit 2,0 bis 3,15 mm in einer Menge, um 100% zu ergeben
- Die Fasern der oben beschriebenen bevorzugten Art werden in einer Rate von etwa 42 kg/m³ zugegeben.
- Der Mörtel hat eine ausreichende Elastizität, daß der Bohrer in dem Bohrbereich direkt nach der Injektion (nach einem halben Tag oder höchstens einem Tag) arbeiten kann. Dafür ist der Mörtel 14 schnell härtend aber nicht brüchig.
- Die Zugabe von Fasern, bevorzugt Gußeisenfasern, modifiziert das mechanische Verhalten des Mörtels wesentlich, indem sie zulassen, daß die Expansion kontrolliert und aufrechterhalten wird. Während ein Mörtel oder eine Vergußmasse ohne Fasern bricht (sobald ein Riß erscheint, ist der Bruch vollständig), hat der expandierte Mörtel, der durch Fasern verstärkt ist, ein duktiles Verhalten: wenn der Mörtel Stöße aus einem Werkzeug erhält, das mit dem Schutzrohr 10 verbunden ist, wird die Spannung von den Fasern aufgenommen und die Rißbildung gestoppt. Es wäre notwendig, daß die Belastung ansteigt oder die Stöße immer wieder am gleichen Ort erzeugt werden, damit das Reißen fortschreitet und zu einem Brechen des Mörtels führt.
- Dieses duktile Verhalten wird in eine sehr gute Beständigkeit gegenüber Stößen und eine ausgezeichnete Zähigkeit des Betons, der durch Gußeisenfasern verstärkt wird, übersetzt. Ein Minimum von 3 Millionen und bevorzugt 3,5 Millionen Fasern pro m³ gegossenem Mörtel ist notwendig, um eine gute Elastizität nach 24 Stunden bei 20 mPa Druckfestigkeit zu erreichen.
- Die Eigenschaften des frischen Mörtels sind wie folgt:
- - Bereich der Teilchengröße: 0/4 oder 0/8 mm abhängig von der Art des ringförmigen Raums
- - Plastizität: 1' bis 3' mit Fasern in einem Marshkonus von 12,5 mm Durchmesser
- - kohäsiv, nicht verdünnbar und thixotrop, um der Wasserzirkulation zu widerstehen
- - bei niedrigem Druck pumpbar und unfähig, Wasser abzugeben, wenn er einer normalen Wasserreduktionsbehandlung, wie Zentrifugation, unterzogen wird,
- - Ausschwitzen nach 3 Stunden: keines
- - kein Absetzen
- - Dichte des frischen Mörtels 1,950 ± 0,15
- - Anfangshärtung ≥ 6 Stunden abhängig von der Größe des Bohrlochs
- - volumetrische Ausdehnung in der plastischen Phase ≥ 2%, kann aber je nach der umgebenden Zwischenschicht modifiziert werden,
- - Volumenausbeute: 25 kg Spezialmörtel + 3 Liter ± 0,5 l Wasser = 15 l Vergußmasse ± 1 l Vergußmasse.
- Die Eigenschaften des gehärteten Mörtels sind wie folgt:
- - Beständigkeit gegenüber einem Druck nach 24 Stunden mit Fasern > 25 mPa
- - keine Schrumpfung
- - erster Schub der kristallinen Ausdehnung von der Anfangshärtung bis zu 2 Tagen, zweiter Schub von Tag 1 bis Tag 28 und länger, ≤ 5 bar, wenn der Behälter nicht duktil ist
- - sehr gute Elastizität nach 24 Stunden (Rc nach 24 Stunden ≥ 25 mPa), mit mehr als 3 Millionen, insbesondere mehr als 3,5 Millionen Gußeisenfasern (von Pont Mousson) pro m³ gegossenen Mörtel
- - pH ≥ 12
- - sehr gute Beständigkeit gegenüber korrosivem Wasser (Auswahl des Zements nach der Art der korrosiven Ionen)
- - intrinsische Permeabilität für Wasser mit einer konstanten Strömung unter 1 bar < 10&supmin;¹&sup0; m/s, bevorzugt < 10&supmin;¹¹ m/s.
- Der Mörtel wird mit den normalerweise im Stand der Technik angewendeten Methoden an Ort und Stelle gebracht. Der Mörtel wird typischerweise gepumpt und eine geeignete Pumpe ist z.B. eine Pumpe mit Endlosschnecke der Art, wie sie von Master Builders Technologies unter dem Namen MEYCO (Eingetragenes Markenzeichen) DEGUNA 20 in den Handel gebracht wird.
- Die Herstellung des Mörtels erfolgt, indem der Zement, der durch eine Endlosschnecke gefördert wird und Luft mit Zuschlägen (Sand und Kies) einerseits und gebranntem Siliciumdioxid und pulverförmigen Zusätzen andererseits vermischt wird.
- Das zum Vermischen des mit dem Mörtel angewendete Wasser ist bevorzugt sauber und frei von organischer Substanz. Das Vermischen wird bei einer Temperatur im Bereich von 5 bis 35ºC durchgeführt. Nachdem zwei Drittel der Mischwassermenge in einen Mischer gegeben wurden, wird der fertige Mörtel zugegeben und mit geringer Geschwindigkeit 2 Minuten lang vermischt, das verbleibende Drittel Wasser dann zugemischt, das Mischen mit hoher Geschwindigkeit 3 Minuten lang durchgeführt. Diese Mischung wird dann in den ringförmigen Spalt zwischen den Seiten des Bohrlochs 6 und des Schutzrohrs 10 gegeben, nachdem der Boden dieses Spaltes mit einem Pfropfen aus "Sobranit" oder einem schnell bindenden Mörtel 12 gefüllt wurde, sodaß der Schutzmörtel 14 nicht in das Schutzrohr 10 zurückgeht oder in das darunterliegende Bett 3 wandert. Es wird im wesentlichen konstant aus der Pumpe gefördert, wobei darauf geachtet wird, daß ein Einschleusen von Luft ausgeschlossen ist. Die Zementierung des ringförmigen Spalts wird vom Boden nach oben mit Hilfe eines Kolbenrohrs durchgeführt. Um eine gleichmäßige Beladung zu erhalten, wird die Metallspitze kontinuierlich von einer Höhe von 1 oder 2 Metern in den Mörtel eingetaucht, bevorzugt bei kontinuierlicher Zugabe. Die Zementierung des oberen Pfropfens 12a und des Teils 15, der nicht wasserdicht sein muß, wird mit dem gleichen Material und mit der gleichen Technik durchgeführt, wobei aber ein üblicher Mörtel 0/5 mm verwendet wird, gemessen mit minimal 650 kg CLC oder CLK, der gegebenenfalls Zusätze enthält. Die übliche Zementierung wird sofort durchgeführt, um der Expansion des darunterliegenden Mörtels während der plastischen Phase entgegenzuwirken und um eine horizontale Ausdehnung hin zu der Zwischenschicht 1 zu bewirken, um alle Risse und Klüfte zu füllen, insbesondere bei schwierigem Grund. Der obere Pfropfen 12a aus schnell bindendem Mörtel spielt die Rolle eines Keils und verhindert, daß der sich ausdehnende Mörtel die Säule des normalen Mörtels 15 anhebt, während letzterer in der plastischen Phase ist.
- Es gibt viele andere mögliche Ausführungsformen, die im Bereich der Erfindung liegen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, die hier nicht erwähnt werden, die aber im Fachwissen des Fachmanns liegen und von Fachleuten auf diesem Gebiet leicht erkannt werden. Der Fachmann erkennt auch, daß alle Dimensionen der hier angegebenen Vorrichtung nur beispielhaft sind und leicht variiert werden können, wenn dies notwendig ist.
Claims (4)
1. Verfahren um einen Zugang zu Wasser aus einer wasserführenden Schicht (3), die unter einer undurchlässigen
Zwischenschicht (1) liegt, herzustellen, indem ein Bohrloch zu der wasserführenden Schicht gebohrt wird,
umfassend die Stufen, daß man
(a) ein erstes Bohrloch (6) in, aber nicht durch, die undurchlässige Schicht (1) und ein zweites Bohrloch (7) mit
einem geringeren Durchmesser bis zu der wasserführenden Schicht bohrt;
(b) ein Schutzrohr (10) mit einem Durchmesser, der zwischen den Durchmessern der Bohrlöcher liegt, einsetzt,
das sich bis zu der Grundoberfläche erstreckt, und
(c) einen Schutzmörtel (14) in den ringförmigen Spalt zwischen dem Schutzrohr und dem Bohrloch mit
größerem Durchmesser gibt;
dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserdichtigkeit des Mörtels überwacht wird und, falls notwendig, durch
Injektion geeigneter Flüssigkeiten durch ein Transferrohr (13) verbessert wird, das um das Schutzrohr auf der Höhe des
Schutzmörtels im Umfang gewunden ist und wobei das Rohr radiale Perforationen aufweist, die Flüssigkeiten aus
dem Inneren des Transferrohrs in den Mörtel durchlassen.
2. Verfahren, um die Undurchlässigkeit einer undurchlässigen Zwischenschicht wiederherzustellen, durch die ein
Bohrloch mit einem Verfahren nach Anspruch 1 gebohrt wurde, um eine wasserführende Schicht unter der
Zwischenschicht zu erreichen, wobei das Schutzrohr, der Schutzmörtel und das Transferrohr an Ort und Stelle gelassen
werden, wenn das Bohrloch stillgelegt wird, wobei die Wasserdichtigkeit des Mörtels getestet und aufrechterhalten
wird, indem Flüssigkeiten durch das Transferrohr injiziert werden.
3. Mittel zur Extraktion von Wasser aus einer wasserführenden Schicht (3), die unter einer undurchlässigen
Zwischenschicht (1) liegt, umfassend ein Bohrloch (7), das sich zu der wasserführenden Schicht erstreckt, ein Bohrloch
(6) mit größerem Durchmesser, das sich in die, aber nicht durch die, undurchlässige Zwischenschicht erstreckt, ein
Schutzrohr (10), das darin eingesetzt wird, wobei das Schutzrohr einen Durchmesser hat, der zwischen den
Durchmessern der Bohrlöcher liegt und sich von der Zwischenschicht bis zur Grundoberfläche erstreckt, einen
Schutzmörtel (14), der in dem ringförmigen Spalt zwischen dem größeren Bohrloch und dem Rohr angeordnet ist
und ein radial perforiertes Transferrohr (13), das um das Rohr auf der Höhe des Schutzmörtels im Umfang
gewunden ist, wobei das Rohr Flüssigkeiten aus dem Transferrohr in den Mörtel durchläßt, um die Wasserdichtigkeit des
Mörtels zu testen und zu verbessern.
4. Bohrlochanordnung, mit der Wasser aus einer wasserführenden Schicht, die unter einer undurchlässigen
Zwischenschicht liegt, entnommen werden kann, umfassend
(a) ein Wasserentnahmerohr (8), das sich von der Oberfläche zu der wasserführenden Schicht erstreckt und
(b) ein Schutzrohr (10), das konzentrisch um das Wasserentnahmerohr angeordnet ist und sich von der
Oberfläche in, aber nicht durch die undurchlässige Zwischenschicht erstreckt und an dem unteren Ende durch einen
Schutzmörtel (10), der in einen ringförmigen Spalt, der durch das Schutzrohr und ein Bohrloch, in das es
paßt, definiert wird, eingesetzt ist;
weiter dadurch gekennzeichnet, daß rund um das Schutzrohr auf der Höhe des Schutzmörtels ein Transferrohr (13)
gewunden ist, das radiale Perforationen umfaßt, die Flüssigkeiten aus dem Transferrohr in den Schutzmörtel
durchlassen, um die Wasserdichtigkeit des Mörtels zu testen und zu verbessern.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9207934A FR2692885B1 (fr) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | Mortier et procede de cimentation pour retablir l'etancheite au niveau d'une nappe geologiquement impermeable. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69315489D1 DE69315489D1 (de) | 1998-01-15 |
DE69315489T2 true DE69315489T2 (de) | 1998-04-09 |
Family
ID=9431273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1993615489 Expired - Fee Related DE69315489T2 (de) | 1992-06-26 | 1993-06-23 | Bohrlochanordnung sowie Verfahren |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE69315489T2 (de) |
GB (1) | GB9526308D0 (de) |
-
1993
- 1993-06-23 DE DE1993615489 patent/DE69315489T2/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-12-22 GB GBGB9526308.3A patent/GB9526308D0/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE69315489D1 (de) | 1998-01-15 |
GB9526308D0 (en) | 1996-02-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3876392T2 (de) | Zementierung von oel- und gasbohrloechern mit anwendung einer umgewandelten fluessigkeit. | |
DE69509476T2 (de) | Verfahren zur Zementierung eines Führungsrohres in einem Unterwasserbohrloch | |
DE60102269T2 (de) | Öl-basierte härtbare Spottingflüssigkeit | |
DE3100148A1 (de) | Saeureloeslicher zement und verfahren zu dessen verwendung | |
DE3323332A1 (de) | Vorrichtung zur durchfuehrung von erdbohrungen und zum zementieren des bodens sowie verfahren zur bodenverfestigung und verfahren zur bodenuntersuchung mit hilfe der vorrichtung | |
DE4121776C2 (de) | ||
DE68906650T2 (de) | Verfahren zur zementierung von plattformbeinen. | |
DE60131195T2 (de) | Verfahren zur druck- und strömungsverhindernden befestigung von rohren in einem bohrloch | |
DE69111277T2 (de) | Abbindbeschleunigung von Zementzusammensetzungen in Ölbohrlöchern. | |
EP0576401B1 (de) | Bohrlochanordnung sowie Verfahren | |
DE69315489T2 (de) | Bohrlochanordnung sowie Verfahren | |
DE102011082658A1 (de) | Suspensionsentnahmevorrichtung | |
DE3014863A1 (de) | Verfahren zur verfestigung von boeden | |
DE2838363A1 (de) | Fluessigkeitsundurchlaessige wandung und verfahren zur herstellung derselben | |
DE19604525C2 (de) | Hochliegende Abdichtungssohle mit Baugrubenumschließung | |
DE257682C (de) | ||
EP0216751A2 (de) | Verfahren zur nachträglichen In-Situ-Abdichtung bzw. Nachdichtung bzw. Sanierung von Altdeponien, d.h. alten, zugeschütteten Mülldeponien, sogenannten Altlasten, und kontaminierten Standorten | |
DE869177C (de) | Verfahren zur Herstellung wasserdichter Grundbauwerke aller Art | |
DE3512709A1 (de) | Verfahren zum herstellen und abdichten eines brunnens sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens und brunnen | |
DE2052184A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Tiefgründungskörpers | |
DE4036103C2 (de) | ||
DE901271C (de) | Verfahren zum Verbessern von Zementschlaemmen | |
EP3650603B1 (de) | Verfahren zum herstellen einer abdichtsohle im boden | |
DE3841316C2 (de) | ||
AT291863B (de) | Verfahren und Einfüllvorrichtung zur Herstellung von wasserdichten Ortbetonpfählen oder Sperrwänden im Erdboden |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |