NL1010059C2 - Peilbuissamenstel. - Google Patents

Description

Peilbuissamenstel.

De uitvinding heeft betrekking op een buis- of slangsamenstel voor een peil- of monsterbuis. Met slang wordt hier bedoeld een flexibele buis die op spoel aangevoerd kan worden.

5 Wanneer in een boorgat een peil- of monsterbuis geplaatst moet worden voor het meten van de stijghoogte van het water in een aquifer of een artesische laag moet voorkomen worden dat grondwater uit die laag omhoog door het boorgat, langs de buis kan ontsnappen en/of grondwater 10 uit een andere laag kan toestromen naar het onttrekkings-gebied van de peil- of monsterbuis. Dit vindt vaak plaats met behulp van bentonietkorrels, die in de ringruimte tussen de buis en de boorgatwand, op het filtergrindpakket bij het onttrekkingsgebied gestort worden.

15 Deze omslachtige wijze van werken is verbeterd met de in het Nederlands octrooi 1001708 van aanvraagster beschreven methode, volgens welke men buizen van bento-nietmateriaal over de peil- of monsterbuis in het boorgat laat zakken.

20 Hoewel deze methode zich redelijk heeft bewezen kleven er een aantal tekortkomingen aan. Zo kan het voorkomen dat een bentonietbuis tijdens het neerwaarts glijden over de peilbuis blijft steken ter plaatse van een buis-overgang of bij een uitsteeksel in het boorgat. Een ander 25 nadeel is dat het altijd nodig is de ringruimte tussen peilbuis en boorgatwand over de volle hoogte, althans tot 10 1 0 0 5 9 2 boven de vrije grondwaterspiegel, te vullen met bentoniet-buizen.

Voorts komt het voor dat de bentonietbuizen bezwijken tijdens het neerlaten.

5 Een doel van de uitvinding is hierin verbetering te brengen. Hiertoe voorziet de uitvinding in een samenstel van voor opname in een peilbuis bestemde buis of slang en een om de buis of slang aangebrachte, en daarmee -vooraf- verbonden manchet, waarbij de manchet bestaat uit 10 een bentonietmateriaal.

Door de verbinding tussen bentonietmanchet en de buis of de slang zal de geheel uit bentoniet gevormde ^ manchet al bij het plaatsen van de peil- of monsterbuis met zekerheid en in gave toestand op de gewenste hoogte ~ 15 geplaatst kunnen worden. Direct nadat de peilbuis in de grond is gebracht zal de bentoniet kunnen gaan zwellen. Doordat de manchet steun vindt op de peilbuis zelf is geen steunvoorziening daarbeneden -in de vorm van eerder neergelaten bentonietbuizen- meer nodig, zodat aanzienlijk op 20 bentonietmateriaal bespaard kan worden. Alleen daar waar de bentoniet nodig is behoeft men een manchet te voorzien. Een verder voordeel is dat de buizen of de slang voor de peil- of monsterbuis tijdens vervaardiging, opslag, transport en installatie steun bieden aan de daarom te vormen 25 danwel daarmee verbonden bentoniet manchet, waardoor de materiaaluitval als gevolg van voortijdig bezwijken gereduceerd wordt. Bij een stijve buis is dit voordeel natuurlijk sterker dan bij een slang.

Opgemerkt wordt dat uit het Amerikaans octrooi-30 schrift 3.918.523 een inrichting en een werkwijze voor het aanbrengen van een (tijdelijke) bekisting in een boorgat ; bekend zijn, waarbij om de bekisting samengestelde man chetten worden aangebracht van een doorlatend omhulsel dat : zelf gevuld is met een zwelbare of elastomere vulling. Het 35 omhulsel houdt de zwelbare vulling, bijvoorbeeld een bentoniet-cement mengsel, op zijn plaats totdat de vulling zwelt en het omhulsel bezwijkt onder de zwelkrachten.

10 1 0 059 3

De Amerikaanse octrooiaanvragen 5.195.583 en 5.048.605 tonen een pijp welke kan worden neergelaten in een boorgat en welke vooraf is voorzien van samengestelde manchet van een omhulsel en daarin opgenomen bentoniet.

5 Uit de Amerikaanse octrooiaanvragen 4.919.989 en 4.936.386 is het gebruik van bentonietringen bekend, die om een in een boorgat aanwezige pijp neergelaten kunnen worden om daarna het boorgat af te dichten.

Bij voorkeur ligt in het samenstel volgens de 10 uitvinding de lengte van het manchet in de orde van grootte van die van de buis -althans indien een buis gebruikt wordt- indien , zodat zonodig toch over een langere lengte een aaneengesloten mantel van bentoniet om de peil- of monsterbuis gerealiseerd wordt.

15 In het geval van een slang heeft het de voorkeur om meerdere bentoniet manchetten op korte afstanden van elkaar daarop aan te brengen in verband met de oprolbaar-heid van de slang.

Bij voorkeur is de bentoniet manchet direct vast 20 aan het oppervlak van de buis of de slang, zodat onopzettelijke verwijdering van de manchet op vergaande wijze uitgesloten is.

De bentoniet manchet is verder bij voorkeur aan het omtreksoppervlak voorzien van radiale uitsteeksels -25 bij voorkeur langsribben-, om het met het water in aanraking komende oppervlak te vergroten en door de dan relatief grotere radiale omvang te helpen bij het richten danwel centreren van de peilbuis tijdens het neerlaten daarvan in het boorgat.

30 De uitvinding heeft voorts betrekking op een peil- of monsterbuisinrichting, omvattend een aantal aan elkaar gekoppelde samenstellen volgens de uitvinding, opgenomen in een boorgat in de grond.

Een probleem dat op kan treden in peil- of 35 monsterbuisinstallaties, wanneer het boorgat door een laag korrelvormig materiaal, in het bijzonder zand, reikt, is dat korrelvormig materiaal in de ringruimte tussen buis of 101 0 0 5 9 4 slang en boorgatwand stroomt danwel valt en terecht komt in het filtermateriaal en daar doorgangen verstopt. Het korrelvormige materiaal dat in de ringruimte terechtkomt zal echter ook verhinderen dat het het aldaar aangebrachte 5 bentonietmateriaal, zoals de voornoemde manchetten, gehinderd worden in het uitzetten. Waar dan het korrelvormig materiaal is zal een lekweg langs de bentonietmassa gevormd zijn, hetgeen in het bijzonder ongewenst is wanneer de lekweg ter plaatse van een waterondoorlatende laag 10 gevormd is.

Vanuit een verder aspect verschaft de aanvrage hiervoor ook een oplossing, volgens welke in een peilbuis-samenstel omvattend een in een boorgat in de grond reikende peilbuis, welke door een laag korrelvormig materiaal 15 reikt en daarbeneden voorzien is van een peildoorlaat, voorts voorzien is van vooraf om de manchet bentonietmateriaal aangebrachte vangmiddelen voor het tegengegaan van ^ verplaatsing van korrelvormig materiaal naar de peildoor laat, welke vangmiddelen gevormd worden door een om de 20 peilbuis aangebrachte strook zwelbaar materiaal, dat voorzien is van inkepingen om een eerste omtreksreeks van zich in buisrichting uitstrekkende lippen te vormen. De lippen zorgen ervoor dat de strook meegeeft. Bovendien zorgen de lippen voor een vergroting van het met water in 25 aanraking komende oppervlak en gemakkelijke vormaanpassing tijdens het zwellen. Na zwelling ligt de strook als een ring afdichtend aan, eerst tegen de (eventuele) boormantel en daarna - na het trekken van de boormantel - tegen de boorgatwand, om aldus neerwaarts transport van korrelvor-30 mig materiaal te voorkomen.

Bij voorkeur is de eerste reeks lippen verkregen i middels inkepingen die een eerste gedeelte bezitten dat onder een hoek staat ten opzichte van de hartlijn van de peilbuis. Door de althans gedeeltelijke schuine uitstrek-3 5 king van de lippen wordt de af dichtende werking in vergaande mate verzekerd.

De afdichtende werking wordt nog verder verbe- 10 1 0 0 5 9 5 terd, indien de inkepingen een tweede gedeelte bezitten dat onder een hoek staat ten opzichte van de hartlijn van de peilbuis, echter met een tegengesteld teken ten opzichte van het eerste gedeelte van de inkepingen. Bij voorkeur 5 bepalen de eerste en de tweede gedeelten van de inkepingen hierbij een chevronvorm.

Bij voorkeur sluiten de eerste en tweede gedeelten van de inkepingen een hoek in van ongeveer 90 graden tot ongeveer 135 graden, nog meer bij voorkeur een hoek 10 van ongeveer 90-100 graden. Gebleken is dat hiermee een optimale afsluiting tegen passage van korrelvormig materiaal verkregen wordt.

Bij voorkeur is de eerste reeks lippen gelegen aan de bovenzijde van de strook, zodat korrelvormig mate-15 riaal de lippen als het ware tegen de boormantel respectievelijk boorgatwand drukt.

In het geval de bentonietmanchetten of -staven om de peil- of monsterbuis voorzien zijn van radiale uitsteeksels heeft het de voorkeur dat de strook voorzien 20 is van een tweede, door inkepingen gevormde omtreksreeks van lippen, die aan de van de eerste omtreksreeks lippen afgekeerde rand van de strook gelegen zijn, waarbij de lippen van de tweede omtreksreeks passen in de ruimtes tussen de radiale uitsteeksels. Aldus wordt voorkomen dat 25 aan de radiale binnenrand van de strook toch nog korrel-vormig materiaal neerwaarts kan sijpelen.

De aanvrage heeft voorts betrekking op een strook kennelijk geschikt voor toepassing in het vooromschreven peilbuissamenstel.

30 De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de in de bijgevoegde tekeningen weergegeven voorbeelduitvoering. Getoond wordt in:

Figuur 1 een voorbeeld van een buissamenstel volgens de uitvinding; 35 Figuur 2 een strook volgens de uitvinding voor het voorkomen van verplaatsing van de korrelvormige materiaal langs een peil-of monsterbuis; 10 1 0 0 5 9 6

Figuur 3 een verticale, schematische doorsnede door een peilbuisopstelling volgens de uitvinding; en

Figuren 4A en 4B twee opeenvolgende stadia in het gebruik van de strook volgens figuur 2.

; 5 Het buissamenstel 1 van figuur 1 omvat een PVC

buis 2 met een boveneind 3 en een ondereind 4, waarmee de buis 2 aangesloten kan worden op identieke andere buizen -bijvoorkeur middels schroefdraadverbinding - om daarmee een peilbuis of monsterbuis te vormen, zoals weergegeven 10 is in figuur 3. Op de buis 2 is vastgezet een manchet 5 van bentoniet materiaal, dat voorzien is van een aantal langsribben 6, die van elkaar gescheiden zijn door tussenruimten 7. Opgemerkt wordt dat het buissamenstel 1 verkort is weergegeven.

15 In figuur 2 is een strook 8 van viscose spons - weergegeven, die geperst of gestanst is uit een plaat met een dikte van bijvoorbeeld 2 mm. Strook 8 bezit een eerste rand 9 en een tweede rand 10, welke tijdens gebruik respectievelijk de bovenrand en de benedenrand van de strook 20 8 vormen, wanneer deze om het buissamenstel 1 geslagen is.

Voor de bevestiging van de strook 8 is deze voorzien van twee gaten 14 en 15, waardoorheen een snoerstrook 32 (zie figuren 4A en 4B) gestoken kan worden om de strook 8 vast - te klemmen op de bentoniet manchet 5. Dit kan op elke 25 gewenste plaats geschieden.

Aan de rand 9 is een reeks chevronvormige inkepingen aangebracht, die bestaan uit een eerste gedeelte 11 en een tweede gedeelte 12, die onderling een hoek a van 90-100° met elkaar maken. Aan de rand 10 is een reeks 30 loodrecht op de rand staande inkepingen 13 aangebracht. Bijgevolg is de strook 8 voorzien van een reeks chevronvormige lippen 30 aan de ene rand en een reeks rechte lipjes 31 aan de tegenovergestelde rand.

In figuur 3 is een peilbuissamenstel 16 volgens j 35 de uitvinding weergegeven. Beneden het maaiveld 17 bevindt zich een zandpakket 23 met grondwaterspiegel 21. Beneden ......| de grondwaterspiegel 21 bevindt zich een wateronderlatende 10 1 0 0 59 7 kleilaag 20, en daarbeneden bevindt zich een verder zand-pakket 22, waarin artesisch water aanwezig is. In de genoemde grondlagen is een verticaal boorgat 24 gemaakt, waarna een reeks aan elkaar geschroefde buissamenstellen 5 1, met aan het ondereind een van een reeks waterdoorlaat- openingen 26 voorziene wateronttrekkingsbuis 25 bevestigd is. Om de buis 25 is een grindfilterpakket 27 aangebracht.

Bovenaan is het peilbuissamenstel afgesloten door een beschermkap 18 met een afsluitbaar deksel 19.

10 De weergegeven peilbuis is als één geheel neer gelaten in het boorgat 24, dat omgeven kan zijn door een stalen boormantel of -casing (niet weergegeven). Het neerlaten is vergemakkelijkt doordat het samenstel van buizen en bentoniet manchetten één (buig- en knik-)stijf 15 geheel vormt, welke zichzelf in het boorgat centreert en waarop een aanzienlijke druk uitgeoefend kan worden, mocht dit nodig zijn.

Zoals te zien is in figuur 3 zijn de bentoniet manchetten beneden de grondwaterspiegel 21 uitgezet om 20 aldus de ringruimte tussen de eigenlijke peilbuis en de wand van het boorgat 24 af te dichten tegen verplaatsing van water en/of zand.

Voordat de manchet is uitgezet kan het mogelijk zijn dat zand aan de wand van het boorgat 24 boven het 25 grindfilterpakket 27 en/of zand in zandpakket 23 neerwaarts valt om in het grindf ilterpakket 27 terecht te komen en - indien het om fijn zand gaat - de werking daarvan te verstoren en/of plaatselijk zandhopingen in de ringruimte vormt - in het bijzonder ter hoogte van de 30 afsluitende, cohesieve laag 20 waardoor een afsluiting middels het uitgezette bentoniet niet voldoende zal kunnen zijn. Om dit te verhelpen is op het peilbuissamenstel, ter hoogte van een buisovergang en ter hoogte van de onderlatende laag 20, alsmede ter plaatse van de overgang van het 35 grindfilterpakket 27 en de onderste bentonietmanchet een zandvanger volgens figuur 2 aangebracht, waarbij de strook viscosespons 8 om het bentoniet manchet 5 geslagen is, 10 1 0 0 5 9 8 eventueel met een overlap, maar daarna vastgezet is met behulp van een snoerstrookje 32. Dit is veraanschouwelijkt in figuur 4A. De chevronvormige stroken 30 zijn naar boven j gericht en bevinden zich boven het snoerstrookje 32, [ 5 terwijl de rechte lipjes 31 aan de benedenrand gelegen : zijn en door het snoerstrookje 32 radiaal binnenwaarts gedrukt worden.

Kort nadat het peilbuissamenstel in het boorgat 24 is neergelaten en de zandvangers in aanraking zijn 10 gekomen met water zal de strook 8 gaan zwellen, nog voordat de eventuele boormantel getrokken is en de bentoniet manchet in omvang toeneemt. De lippen 30 komen dan in de in figuur 4B weergegeven toestand, waarbij zand dat neer-s waarts valt in de richting S een in verticale richting 15 samendrukkende werking op de lippen 31 zal uitoefenen, waardoor deze, als gevolg van de vormgeving van de inke-J pingen 11, 12, een torusvorm zullen aannemen en radiaal afdichtend tegen de boorgatwand aandrukken. Radiaal binnen de snoerstrook 32 zijn ook de lippen 31 uitgezet, waarbij 20 zij, daar waar zij ter hoogte van de langsuitsparingen 7 gelegen zijn, radiaal naar binnen uitgezet zijn om zand-transport door de uitsparingen 7 naar beneden toe tegen te = gaan.

ii & -j i 10 1 0 059

Claims (18)

1. Samenstel van voor opname in een peil- of monsterbuis bestemde buis of slang en een vooraf om de buis of slang aangebrachte, en daarmee verbonden manchet, waarbij de manchet geheel bestaat uit een bentonietmateri- 5 aal.

2. Samenstel volgens conclusie 1, waarbij de manchet vastgelegd is op het oppervlak van de buis of de slang.

3. Samenstel volgens conclusie 1 of 2, omvattend 10 een buis, waarbij de lengte van het manchet in de orde van grootte ligt van die van de buis.

4. Samenstel volgens conclusie 1 of 2, omvattend een slang als flexibele buis, waarbij meerdere manchetten met tussenafstanden vastgezet zijn op de slang.

5. Samenstel volgens een der conclusies 1-4, waarbij de manchet aan het omtreksoppervlak voorzien is van radiale uitsteeksels, bij voorkeur langsribben.

6. Samenstel volgens een der conclusies 1-5, voorts voorzien van vangmiddelen voor het tegengaan van 20 verplaatsing van korrelvormig materiaal naar de peildoor-laat, welke vangmiddelen gevormd worden door vooraf een om de manchetten aangebrachte strook zwelbaar materiaal, dat voorzien is van inkepingen om een eerste omtreksreeks van zich in buisrichting uitstrekkende lippen te vormen.

7. Samenstel volgens conclusie 6, waarbij de eerste reeks lippen verkregen is middels inkepingen die een eerste gedeelte bezitten dat onder een hoek staat ten opzichte van de hartlijn van de peilbuis.

8. Samenstel volgens conclusie 7, waarbij de 30 inkepingen een tweede gedeelte bezitten dat onder een hoek 10. o 059 staat ten opzichte van de hartlijn van de peilbuis, echter met een tegengesteld teken ten opzichte van het eerste gedeelte van de inkepingen.

9. Samenstel volgens conclusie 8, waarbij de 5 eerste en de tweede gedeelten van de inkepingen een chev- ronvorm bepalen.

10. Samenstel volgens conclusie 9, waarbij de = eerste en tweede gedeelten van de inkepingen een hoek | insluiten van ongeveer 90 graden tot ongeveer 135 graden.

11. Samenstel volgens conclusie 10, waarbij de eerste en tweede gedeelten van de inkepingen een hoek insluiten van ongeveer 90 graden.

: 12. Samenstel volgens een der conclusies 6-11, waarbij de eerste reeks lippen gelegen is aan de boven-I 15 zijde van de strook.

13. Samenstel volgens een der conclusies 6-12, waarbij de strook voorzien is van een tweede, door inkepingen gevormde omtreksreeks van lippen, die aan de van de eerste omtreksreeks lippen afgekeerde rand van de 20 strook gelegen zijn.

14. Samenstel volgens conclusie 13, waarbij de bentonietmanchet voorzien is van radiale uitsteeksels, waarbij de lippen van de tweede omtreksreeks kunnen passen in de ruimtes tussen de radiale uitsteeksels.

15. Strook kennelijk geschikt voor toepassing in het samenstel volgens een der conclusies 6-14.

16. Peil- of monsterbuissamenstel omvattend een in een boorgat in de grond reikende peilbuis met daaromheen een of meer bentonietmanchet ten, welke door een laag 30 korrelvormig materiaal reikt en daarbeneden voorzien is van een peildoorlaat, voorts voorzien van vangmiddelen voor het tegengaan van verplaatsing van korrelvormig materiaal naar de peildoorlaat, welke vangmiddelen gevormd I worden door vooraf een om de manchetten aangebrachte . 35 strook zwelbaar materiaal, dat voorzien is van inkepingen j om een eerste omtreksreeks van zich in buisrichting uit- - strekkende lippen te vormen. 10 1 0 0 5 9

17. Peil- of monsterbuisinrichting, omvattend een aantal aan elkaar gekoppelde samenstellen volgens een der conclusies 1-15, opgenomen in een boorgat in de grond.

18. Samenstel voorzien van een of meer van de in 5 de beschrijving omschreven en/of in de tekeningen getoonde kenmerkende maatregelen. -o-o-o-o-o-o-o-o- 101 0 059