-
Verfahren und Vorrichtung zum teleskopartigen Einbau von Filterrohren
in eine nach dem Teleskopierverfahren hergestellte horizontale Bohrung Ein Verfahren,
Bohrrohre teleskopartig in vorzugsweise wasserführendes Lockergestein in horizontaler
Richtung vorzutreiben, ist bekannt. Der Einbau der Filterrohre in solche teleskopierten
Bohrrohre ist bisher beispielsweise so vorgenommen worden, daß Filterrohre mit durchweg
gleichem Durchmesser eingesetzt worden sind, also über die gesamte Länge' der Bohrung.
Dies hatte den Nachteil, daß zwischen den, größeren Bohrrohren und dem Filterrohr
ein zum Teil erhebliches Spiel bestand und der Durchmesser der betreffenden Filterrohrteile
dem größeren Bohrrohrdurchmesser nicht angepaßt werden konnte. Nach einem anderen
Verfahren wurde zunächst in das dem Vertikalschacht nächste, also größere Bohrrohr,
ein entsprechend großes Filterrohr eingesetzt, dann ein kleineres Bohrrohr teleskopiert
und anschließend ein kleineres Filterrohr vorgetrieben; hiernach wurde zunächst
das kleinere und dann. dis größere Bohrrohr zurückgezogen. An der Verbindungsstelle
zwischen größerem und kleinerem Filterrohr, deren Durchmesserunterschied zwangläufig
ziemlich groß sein, mußte, mußten deren beide Enden blind ausgebildet, durften also
nicht mit Schlitzen versehen sein,, um auf diese Weise eine möglichst dichte Verbindung
zwischen beiden zu ermöglichen und dadurch
das Eindringen von Wasser,
Kies, Sand u. dgl. zu verhindern. Dieses zwischen den beiden Filterrohrenden erforderliche
Abdichten ist jedoch stets mit Schwierigkeiten verbunden gewesen; man hat sich zum
Teil nur. darauf verlassen, daß der Spalt zwischen den Filterrohrenden sich mit
Grobkies zusetzte.
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, in die mit geringem Spiel teleskopartig
vorgetriebenen Bohrrohre Filterrohre mit größtmöglichem Durchmesser einzubauen.
Geringstes Spiel der Bohrrohrteile und größtmöglicher Durchmesser der Filterrohrteile
sind dann gegeben, wenn das Verhältnis der inneren Durchmesser der Bohrrohre gleich
dem Verhältnis der äußeren Durchmesser der Filterrohre ist und diese Verhältniszahl
möglichst nahe an die Zahl i herankommt.
-
Bei der erfindungsgemäßen Schilderung des Verfahrens wird davon ausgegangen,
daß je ein größeres und kleineres Bohrrohr teleskopartig vorgetrieben worden sind
und: je ein. größeres und. kleineres Filterrohr eingebaut werden. Nach dem bekannten
Verfahren, Bohrrohre zu teleskopieren, können auch mehr als zwei Bohrrohre teleskopartig
vorgetrieben werden, was auch auf den teleskopartigen Einbau von Filterrohren angewendet
werden kann. Die Beschränkung auf jeweils zwei Rohrteile vereinfacht die Damtell.ung.
-
Erfindungsgemäß wird so vorgegangen, daß nach dem Verlegen der teleskopierten
Bohrrohre zunächst das kleinere Bohrrohr, also das am weitesten vorgetriebene, vom
Bohrkopf an bis zur Verbindungsstelle mit dem größeren Bohrrohr mit einem kleineren
Filterrohr, jedoch möglichst großen Durchmessers, besetzt wird. Danach wird das
kleinere Bohrrohr vollständig herausgezogen und das größere Bohrrohr ebenfalls mit
einem mög lichst eng anliegenden Filterrohr besetzt. An der Übergangsstelle vom
kleinen zum großen Filterrohr wird eine abdichtende Verbindung hergestellt. Es zeigt
Abb. i einen Längsschnitt durch die teleskopierten Bohrrohre und das bereits eingebaute
kleinere Filterrohr, Abb. i a einen zweiteiligen Bohrkopf im Längsschnitt, Abb.
2 einen Längsschnitt entsprechend Abb. i, bei dem das kleinere Bohrrohr bis hinter
die Übergangsstelle vom kleineren Filterrohr zum größeren Bohrrohr zurückgezogen
und die Abdichtung zwischen beiden hergestellt sind, Abb. 3 einen Längsschnitt entsprechend
Abb. i und 2, bei dem das kleinere Bohrrohr vollständig herausgezogen und das größere
Filterrohr bis zur Übergangsstelle zum kleineren Filterrohr eingebaut sind.
-
Von einem vertikalen Schacht aus wird durch den in die Schachtwand
i eingesetzten Rohrstutzen 2, die Führungshülse 3, den Dichtungsflansch 4, die Rundgummidichtung
5 und den Gegenflansch 6 ein Bohrrohr 7 mit großem Durchmesser in an sich bekannter
Weise in das Lockergestein vorgetrieben. Zum Vortreiben dient eine Presse und zum
Ausräumen von Kies und Sand mittels des statischen Wasserdruckes ein zweiteiliger
Bohrkopf 8, 8' (Abb. i a), an dessen Anschlußstück 9 während des Bohrers ein Spülrohr
io angeschraubt ist. Ein kleineres, möglichst eng anliegendes Bohrrohr i i wird
während des Bohrers mi tgenommen. W ähren:d sich das- größ ere Bohrrohr 7 mit seinem
äußeren Ende gegen den Bohrkopfteil 8' (Abb. i) abstützt, legt sich das kleinere
Bohrrohr i i gegen den, Bohrkopfteil B. Der Bohrkopfteil 8' dient gleichzeitig als
Führung für das innere, also kleinere Bohrrohr i i und als Abdichtung zwischen dem
größeren Bohrrohr 7 und dem kleineren. i i gegen Eindringen von. Kies und Sand während
des Bohrvorganges. Eine Ledermanschette 12 bewirkt die sichere Abdichtung zwischen
Bohrkopfteil 8' und kleinerem Bohrrohr i i. Der Bohrkopfteil 8' ist am größeren
Bohrrohr 7 mittels Nieten befestigt, damit er nicht beim Wei.terbohren mit dem kleineren
Bohrrohr i i hinauswandert und damit als Dichtungsmittel verlorengeht.
-
Wird nach einer gewissen Vortriebslänge des Bohrrohres 7 die Reibung
zwischen seiner Außenwandung und dem Lockergestein so groß, daß ein weiterer Vortrieb
nicht mehr wirtschaftlich ist, wird das Bohrrohr 7 mit dem Bohrkopfteil 8' stehengelassen
und das kleinere Bohrrohr i i mit dem Bohrkopfteil 8 bis zur vorgesehenen Länge
weiter vorgetrieben, nachdem vorher im Schachtbrunnen ein Dichtungsflansch 13, eine
Rundgummidichtung 14 und ein Gegenflansch 15 vor dem mit dem Bohrrohr 7 verschraubten
Flansch 16 angebracht worden sind, um etwa nach dem Schacht vordringendes Wasser
abzusperren; die Dichtungselemente 13, 14 und 15 dienen also zur Sicherung der durch
den Bohrkopfteil 8' und die Ledermanschette i2, zu bewirkenden Abdichtung.
-
Nach Erreichen der vorgesehenen Länge der Bohrung wird das an das
Anschlußstück 9 des Bohrkopfteiles 8 angeschraubte Spülrohr io gelöst und ausgebaut.
Dabei schließt sich eine Klappe 17, die damit ein weiteres Einströmen von Wasser
in das kleinere Bohrrohr i i verhindert.
-
Nunmehr beginnt das erfindungsgemäß beschriebene Verfahren, in die
teleskopierten Bohrrohre eng anliegende, dem inneren Durchmesser der Bohrrohre i
i und 7 entsprechende Filterrohre teleskopartig einzubauen.
-
Zunächst wird das kleinere Filterrohr 18 (Abb. i) bis an den Bohrkopf
heran nach vorn gebracht und somit in das kleinere Bohrrohr i i eingebaut; mit dem
Filterrohr i8 ist ein vollwandiges Endrohr i9 über ein Verbindungsstück verrietet
oder verschraubt. Vor seinem mit dem Filterrohr i8 verbundenen Ende ist eine Gummischlauchmanschette
2o angeordnet, zu deren Aufnahme das Endrohr um die doppelte Gummischlauchmanschetten,Wandstärke
eingezogen ist, so daß keine merkliche Querschnittsveränderung eintritt. Nach seinem
anderen Ende hin erweitert sich das Endrohr konusartig, wobei ein Ausgleichs- und
Führungsblech i9" angeordnet ist. Mit der Gummischlauchmanschette 2o ist ein Gummischlauch
21 verbunden, der bis in den
Vertikalschacht führt. Das andere Ende
des Endrohres i9 ist mit einem Holzstopfen 22 verschlossen; er weist eine Öffnung
zur Durchführung des Gummischlauches 21 auf, der hinter der nach der Schachtwand
weisenden Holzstopfenseite in einige Windungen gelegt ist, um dadurch ein etwaiges
Abreißen zu verhindern. Das kleinere Filterrohr 18 wird mittels eines vollwandigen
Rohres 23, das gleichzeitig als Schutzrohr für die Schlauchmanschette 2o dient,
abgestützt und mittels eines Gestängerohres 24 und der Gestängeführungen 25 in die
vorgeschriebene Lage gebracht. Zwischen kleinerem Bohrrohr i i und dem Gestängerohr
24 ist am Austritt in dien Schachtbrunnen eineAbdichtung gegen etwa ausströmendes
Wasser in Form einer starken Gummischeibe 26 eingesetzt: Die Abdichtung 26 ist gegen
die gegenüberliegende Schachtwand mit einem Abstützrohr 27 abgestützt, das beim
Zurückziehen des Bohrrohres i i somit das Filterrohr 18 in seiner Lage festhält.
-
Das Bohrrohr ii wird jetzt bis vor den Bohrkopfteil 8' zurückgezogen
(Abb. 2). Da es nunmehr von dem Bohrkopfteil 8' und der Ledermanschette 12 nicht
mehr geführt wird, fällt es mit seinem äußeren Ende auf den Boden des größeren Bohrrohres
7. Danach wird mit dem Bohrrohr i i eine kurze Vorwärtsbewegung ausgeführt, wobei.
es mit seinem unteren Teil gegen den Bohrkopfteil 8'
drückt und diesen vom
Bohrrohr 7 absprengt, so daß er im Erdreich zurückbleibt. Hiernach wird das Bohrrohr
i i ein weiteres Stück zurückgezogen, und zwar bis hinter die Schlauchmanschette
2o. Gleichzeitig wird das Abstützrohr 27 an der gegenübzrliegenden Schachtwand gelöst
und mit der Gummischeibe 26, dem Gestängerohr 24 und dem vollwandigen Schutzrohr
23 zurückgezogen, bis die Gummischlauchmanschette 2o frei kommt. Die nunmehr in
ihrer Ausdehnung nicht mehr behinderte Schlauchmanschette wird durch dien Gummischlauch
21 mit
Preßluft gefüllt und damit gegen das Bohrrohr 27 gepreßt, so daß eine
Abdichtung gegen den vorhandenen statischen Wasserdruck erfolgt. Durch ein am Eintritt
dßs- Gummischlauches in die Gummischlauchmanschette angebrachtes, in der Zeichnung
nicht gezeigtes Rückschlagventil wird das Zurückströmen der Luft aus der Schlauchmanschette
verhindert. Nach der so hergestellten Abdichtung zwischen vollwandigem Endrohr i9
und Bohrrohr 7 wird das Gestängerohr 24 mit dem Schutz- und Abstützrohr 23 ausgebaut
und der Gummischlauch 21 an einer Schlauchverbindungsstelle vor dem Holzstopfen
22 gelöst. Das Bohrrohr ii wird nunmehr ganz zurückgezogen, wobei Gegenflansch 15,
Rundgummidichtung 14 und Dichtungsflansch 13 entfernt werden; das Bohrrohr 7 ist
nunmehr frei für dien Einbau des größeren Filterrohres 28 (Abb. 3).
-
Am vorderen Ende des eingebrachten größeren Filterrohres 28 befindet
sich eine manschettenartige Abdichtung 29 aus Gummi od. dgl., an deren Innenseite
eine der Länge nach mit Schlitzen versehene Metallhülse 29' angeordnet ist; die
Schlitze dienen dazu, etwa eintretende räumliche Veränderungen der Abdichtung 29
aufzunehmen. Das Filterrohr 28 wird mit der Abdichtung 29, 29' über das vollwandige
Endrohr i9 geschoben, und zwar bis an die Gummischlauchmanschette 2o heran. In der
Schachtwand i wird das Filterrohr 28 mit einem Verschlußdeckel 30, einer Gummidichtung
31 und mehreren Flanschen 32 abgeschlossen und gegen die gegenüberliegende
Schachtwand mit einem Rohr 33 abgestützt. Vor dem Abstützen wird das Bohrrohr 7
durch ein mit dem Venschlußdeckel 30 verbundenes Rückschlagventi.134 vom
Schacht her mit Wasser aufgefüllt, wobei die Luft durch ein mit dem Verschlußdeckel
3o ebenfalls verbundenes Entlüftungsventil 35 abgelassen wird. Das Auffüllen mit
Wasser dient als Sicherung gegen eindringendes Wasser, Kies u. dgl. beim Zurückziehen
des Bohrrohres 7. Das. Bohrrohr 7 wird nunmehr zurückgezogen, die Dichtungselemente
6, 5, 4 werden entfernt und ein in der Zeichnung nicht gezeigter Abschfußschieber
an den Rohrstutzen :2 angebaut. Der Verschlußdeckel3o und der Holzstopfen 22 werden
mit Hilfe einer ebenfalls nicht gezeigten Schleuse, die vor dem: Schieber gesetzt
wird, ausgebaut. Die Filterfassung ist damit fertiggestellt.