Verfahren zum Herstellen eines Filterbrunnens mit waagrechten Brunnenrohren und nach diesem Verfahren erhaltener Filterbrunnen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Filterbrunnens mit waagrechten Brunnenrohren sowie ein nach diesem Verfahren erhaltener Filter brunnen, bei welchem das Wasser durch seine Schwer kraft oder seinen natürlichen Lauf in einen lotrechten Senkschacht fliesst, von wo es bis zu seinem Verwen dungspunkt hochgepumpt wird.
In Verbindung mit Brunnenrohren des oben ge nannten waagrechten Typs ist die Bildung des Sand- und Kiesbettes um das Einsickerungsrohr herum wichtig, um eine angemessene Wasserversorgung, die frei von feinem Sand und Schlamm ist, zu den Sicker- rohren zu sichern.
In vielen Fällen ist es möglich, ein solches Sand- und Kiesbett aus der Erde im Bereich des Sickerrohres herzustellen, wo die Schicht, in die sich das Rohr erstreckt, aus geeignetem natürlichem Sand und Kies besteht. In anderen Fällen ist die Bodenart um das Sickerrohr herum der Art, dass aus dem Erdmaterial kein befriedigendes Filtrierungsbett um das Rohr herum gebildet werden kann. In weiteren Fällen ragt das Sickerrohr vielleicht in einen Wasser schacht hinein oder geht durch ihn hindurch, und in einem solchen Falle kann kein Sand- und Kiesbett aus dem Erdmaterial um das Rohr herum gebildet werden.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, eine Anordnung zu schaffen, in welcher der Filtrierungs- bereich um das Sickerrohr herum vorgefertigt und gleichzeitig mit dem Sickerrohr in dem Boden angelegt werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass man einen lotrechten Senkschacht in den Boden einlässt, dass man waagrecht durch seine Seitenwand hindurch ein Führungsrohr mit abnehmbarem Bohrkopf seitlich in den Boden treibt, das dem Senkschacht gegenüber abgedichtet ist, dass man danach einzelne Brunnenrohrstücke, die je ein perforiertes Innenrohr sowie zylindrisch um dasselbe angeordnete, von diesem getragene Filtrierungsschich- ten aufweisen, miteinander verbindet und in das Führungsrohr einführt, dass man endlich,
den abnehm baren Kopf jedoch an Ort und Stelle und das Sicker- rohr in seiner Lage lassend, das Führungsrohr in den Senkschacht zurückzieht, schneidet und aus diesem derart entfernt, dass ein kurzes Stück in der Senk schachtwand verbleibt, das man dem Sickerrohr gegenüber abdichtet.
Der nach diesem Verfahren erhaltene Filterbrun nen weist einen lotrechten Senkschacht und ein durch seine Wand getriebenes Sickerrohr auf, das ein per foriertes Innenrohr sowie zylindrisch um dasselbe angeordnete, von diesem getragene Filtrierungsschich- ten enthält, wobei zwischen Sickerrohr und Senk schacht ein glattes Rohrstück liegt, das sowohl dem Senkschacht als auch dem Sickerrohr gegenüber ab gedichtet ist.
Die Erfindungen werden in der folgenden Be schreibung anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert, in denen: Fig. 1 ein Längsschnitt durch ein Ausführungs beispiel eines erfindungsgemäss angelegten Filter brunnens ist; Fig. 2 einen in etwas grösserem Massstab gezeich neten teilweisen Längsschnitt eines waagrechten Brun nenrohres darstellt; Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Teil des Brunnenrohres darstellt, und die Abschnitte des Rohres zeigt, die miteinander verbunden sind sowie das vorher konstruierte Filterbett, welches das Rohr umgibt;
Figur 4 einen in vergrössertem Massstabe gezeich neten Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Figur 3 darstellt, der im Schnitt die Ansicht eines Abschnittes des Brunnenrohres zeigt; Figur 5 das Führungsrohr darstellt, in welches das Brunnenrohr gelegt wird, wenn es in die Erde gerammt wird; Figur 6 einen Längsschnitt ist, der eine Stufe in Verbindung mit der Anlage des Schachtes zeigt, aus der zu ersehen ist, wie das Sand- und Kiesbett her gestellt wird, wenn das Führungsrohr in den Senk schacht eingelassen wird.
Figur 1 stellt die Filterbrunnenanlage dar, die einen Senkschacht 10 aus Zement enthält, der bis zu einer genügenden Tiefe senkrecht in die Erde einge lassen ist, in der die waagrechten Brunnen-. bzw. Sickerrohre 12 sich in eine Zone erstrecken, die infolge der Schwerkraft des Wasserlaufes einen reich lichen Wasserzufluss hat.
Die Sickerrohre 12 erstrecken sich waagrecht durch Durchlassöffnungen in der Wand des Senk schachtes, der mehrere solcher öffnungen mit waag rechten Rohren haben kann, die sich über Entfernun gen von 60 oder 90 m erstrecken können.
Jedes der Sickerrohre 12 hat an seinem inneren Ende ein Ventil 14. Die Ventile können von einem Schaltstand am oberen Ende des Senkschachtes aus bedient werden, so dass eines oder mehrere der Ventile nach Wunsch geschlossen werden können.
Das Wasser, das durch die Sickerrohre in den Senkschacht fliesst, sammelt sich in demselben und wird von dort durch die mehrstufige Pumpe 16, die durch den in der Bedienungszentrale 20 am oberen Ende des Senkschachtes angebrachten Motor 18 be trieben wird, hochgepumpt.
Aus den Figuren 2, 3 und 4 ist zu ersehen, dass die Sickerrohre 12 aus einer Vielfalt von Einzelteilen 22 bestehen, von denen jedes ein perforiertes inneres Rohr 24 hat, das von einem in radialen Abständen angebrachten ersten Gitter 26 umgeben ist, das wie derum von einem zweiten, in radialen Abständen zu ihm angebrachten Gitter 28 umgeben ist. Die Enden des Gitters werden von den Endstücken 30 gestützt und können mit ihnen verbunden sein. Diese wiederum sind mit den perforierten inneren Rohren 24, die an deren entgegengesetzten Enden anschliessen, verbun den. Innerhalb des ersten Gitters 26 befindet sich eine Grobablagerung 32 und zwischen den Gittern 26 und 28 eine Feinablagerung 34.
Erwähnt sei, dass die Filtriermittel der um das perforierte Rohr herum liegenden Filterschicht vor zugsweise einzementiert werden, um eine Verschie bung derselben während ihres Transportes oder ihrer Handhabung zu verhindern. Es ist jedoch selbstver ständlich keine Bedingung, dass das Filtermaterial dauerhalft an Ort und Stelle befestigt wird, da es, nachdem die Rohre in den Boden gelegt sind, auch ohne Zementierung an Ort und Stelle bleibt.
Als vorteilhaftes Filtermaterial wird vorzugsweise ein sechsmaschiges Gitter für die innere Schicht und ein feineres Material mit ungefähr neun Maschen für die äussere Schicht verwendet. Bevorzugte Schichten haben eine Dichte von ungefähr 7 cm, und das perfo rierte Rohr kann einen Durchmesser von 14 bis 18 cm und eine Länge zwischen 1,50 bis 1,70 m oder noch 2,30 m haben.
Wie aus Figur 3 zu ersehen ist, sind die entgegen gesetzten Enden der perforierten inneren Rohre mit Gewinden 36 versehen, so dass sie, da sie neben den Sickerrohren liegen, mit diesen durch Schraubglieder 38 verbunden werden können, wenn die Rohre in den Boden eingelassen werden. Nach vollzogener Instal lation des Rohres endet das Sickerrohr in der Zone der Senkschachtwand 10, wie aus Figur 2 zu ersehen ist, und ist mit dem inneren Ende derselben durch ein kurzes Rohr 40 verbunden, auf dem eines der vorher erwähnten Ventile 14 sitzt.
Das Sickerrohr ist seiner seits abgedichtet, wie durch Dichtungsring 42 inner halb eines kurzen Stückes des Führungsrohres 44, das wiederum durch die gummiähnliche Abdichtungs manschette 46 innerhalb des Rohrstückes 48 abge dichtet ist, das in den Zement 50 in der Durchgangs öffnung 52 der Wand des Senkschachtes 10 montiert ist. Es ist offensichtlich, dass durch diese Anordnung eine vollständige Kontrolle des Wasserflusses durch das Sickerrohr vermittels Ventils 14 gegeben ist.
Die Installation der Sickerrohre erfolgt einfach dadurch, dass Führungsrohre 54 von innen durch die Durchgangsöffnungen gestossen werden, wie in Fi gur 5 dargestellt. Diese Rohre sind mit abnehmbaren Bohrköpfen 56 versehen, die in dem Boden bleiben, nachdem die Rohre 54 herausgezogen wurden. Die Rohre werden soweit nach aussen in den Grund ge bohrt, wie es vor der Installation des Schachtes durch Abmessung des Geländes festgelegt wurde. Nachdem die Rohre bis zu den gewünschten Entfernungen nach aussen gelegt wurden, werden die Einzelteile des Brunnen- bzw. Sickerungsrohres in die Führungsrohre 54 gelegt, indem man innerhalb des Senkschachtes ein Teilstück des Sickerrohres nach dem anderen mitein ander verbindet, während das Sickerrohr mit dem Rohr 54 nach aussen gestossen wird.
Der erste Teil des Sickerrohres ist an seinem äussersten Ende mit einem Deckel 58 versehen, damit kein ungefiltertes Wasser in das Rohr hineinfliesst.
Nachdem das Sickerrohr in das Führungsrohr 54 gelegt wurde, kann die Abdichtung 60 in dem inneren Endstück des Führungsrohres angebracht werden, so dass das innere Ende des letzteren abgedichtet ist und herausgezogen werden kann, ohne dass der Senk schacht überläuft.
Sodann wird das Führungsrohr 54 nach innen in den Senkschacht gezogen und so viele Stücke von ihm abgeschnitten und entfernt, bis sein bei 44 in Figur 2 angegebenes kurzes Stück in die in Figur 2 bezeichnete Lage kommt und so zu einem Teil der fertigen Anlage wird.
Wenn das Führungsrohr herausgezogen wird, kann der Boden um das Sickerrohr herum behandelt wer den, um ein noch grösseres Filterbett herzustellen als das .aus einem Stück mit den Sickerrohren bestehende, und zwar dadurch, dass man Sand, Abtrieb, Schlamm und dergleichen um das Sickerrohr herum entfernt. Dies kann so geschehen, dass man periodisch oder ständig Wasser in das Sickerrohr leitet, vorzugswseise an bestimmte oder begrenzte Stellen, und dieses Was ser dann zusammen mit dem Sand und dem Antrieb, den es von der das Sickerrohr umgebenden Erde mitführt, in das Führungsrohr und von dort um das Sickerrohr herum in den Senkschacht fliessen lässt. Das Wasser wird dann aus dem Schacht an eine Aus- lassstelle gepumpt.
Um Wasser in das Innere des Sickerrohres zu leiten, kann eine Leitung 62 vorgesehen werden, in der innen in Abständen Dichtungsringe 64 angebracht sind, wodurch sie in das Innere des Sickerrohres ab dichtend eingreift. Zwischen den Dichtungsringen 64 und in Verbindung mit Rohr 62 befindet sich eine perfo rierte Muffe 66, durch die zu dem Rohr 62 unter Druck geleitetes Wasser hindurchfliesst, so dass es radial nach aussen durch das Sickerrohr in die dieses umgebende Zone fliesst und dann in das Ende des Führungsrohres, wie durch Pfeil 68 angegeben, und von dort in den Senkschacht, wie durch Pfeile 70 und 72 gezeigt.
Durch das allmähliche Herausziehen des Füh rungsrohres 54 und die Handhabung der oben erwähnten Spülvorrichtung am Ende des Sickerrohres innerhalb des Führungsrohres kann die das Sickerrohr umgebende Zone hochgradig entwickelt werden, wenn das erwünscht ist.
Die erfindungsgemässe Brunnenschachtanlage er möglicht in allen Fällen günstige Wassersammlungs- bedingungen zu schaffen. Die Art der wasserführenden Erde verhindert nicht die Installation eines Filterbet tes, das genau vorherbestimmte optimale Merkmale hat.
Die Installation eines horizontalen Brunnenrohres ist erheblich vereinfacht, da nur ein einziges Führungs rohr angebracht wird, anstelle eines perforierten Rohres, das etwas schwächer wäre als ein Führungs rohr, oder anstelle eines einen Filter enthaltenden Rohres, das äusserst schwierig anzubringen wäre. Die Filtereinrichtungen können in einer Werkstätte fa briziert werden und später an Ort und Stelle ohne die Hinzuziehung von Fachkräften montiert werden.
Weiterhin hat die vorliegende Erfindung den Vor teil, bei einer minimalen Bildung des Sand- und Kies bettes um die Sickerrohre herum eine ausgezeichnete Wasserausbeute mit hervorragender Filterung zu lie fern.
Method for producing a filter well with horizontal well pipes and filter wells obtained by this method The invention relates to a method for producing a filter well with horizontal well pipes and a filter well obtained by this method, in which the water becomes vertical due to its gravity or its natural course Sink shaft flows from where it is pumped up to its point of use.
In connection with well pipes of the above-mentioned horizontal type, the formation of the sand and gravel bed around the infiltration pipe is important in order to ensure an adequate water supply, free of fine sand and mud, to the infiltration pipes.
In many cases it is possible to create such a sand and gravel bed from the earth in the area of the drainpipe, where the layer into which the pipe extends consists of suitable natural sand and gravel. In other cases the type of soil around the drainpipe is such that a satisfactory filtration bed cannot be formed around the pipe from the soil material. In other cases, the drainpipe may protrude into or pass through a water well, and in such a case a bed of sand and gravel cannot be formed from the earth material around the pipe.
The object of the present invention is to create an arrangement in which the filtration area around the drainpipe can be prefabricated and placed in the ground at the same time as the drainpipe.
To achieve the object, it is proposed according to the invention that a vertical sink shaft is let into the ground, that a guide tube with a removable drill head is driven horizontally through its side wall into the ground, which is sealed off from the sink shaft, and that individual well pipe pieces that each have a perforated inner tube as well as a cylindrical filter layer arranged around it and carried by it, connected to one another and introduced into the guide tube so that one finite,
However, leaving the removable head in place and the drainpipe in its position, pulls the guide pipe back into the sump, cuts and removes it in such a way that a short piece remains in the sump wall, which is sealed against the drainpipe.
The filter well obtained by this process has a vertical sump and a drainpipe driven through its wall, which contains a perforated inner pipe and cylindrical filtration layers arranged around the same and carried by this, with a smooth piece of pipe lying between the drainpipe and the drainage shaft. which is sealed against both the sump and the drainpipe.
The inventions are explained in the following description with reference to the drawings, for example, in which: FIG. 1 is a longitudinal section through an embodiment example of a filter according to the invention; Fig. 2 is a partial longitudinal section of a horizontal well nenrohres gezeich designated on a slightly larger scale; Figure 3 is a longitudinal section through part of the well pipe showing the portions of the pipe which are interconnected and the pre-constructed filter bed surrounding the pipe;
FIG. 4 shows a cross-section drawn on an enlarged scale along the line 4-4 in FIG. 3, which shows in section the view of a section of the well pipe; Figure 5 illustrates the guide pipe into which the well pipe is placed when it is driven into the earth; FIG. 6 is a longitudinal section showing a step in connection with the installation of the shaft, from which it can be seen how the sand and gravel bed is made when the guide pipe is inserted into the sink shaft.
Figure 1 shows the filter well system, which contains a sump 10 made of cement, which is allowed to a sufficient depth vertically into the earth, in which the horizontal well. or drainage pipes 12 extend into a zone that has a rich union water flow due to the force of gravity of the watercourse.
The drainage pipes 12 extend horizontally through passage openings in the wall of the sink shaft, which can have several such openings with horizontal pipes which can extend over distances of 60 or 90 m.
Each of the drainage pipes 12 has a valve 14 at its inner end. The valves can be operated from a control station at the upper end of the sump so that one or more of the valves can be closed as desired.
The water that flows through the drainage pipes into the sump collects in the same and is pumped up from there by the multi-stage pump 16, which is operated by the motor 18 mounted in the control center 20 at the upper end of the sump.
It can be seen from FIGS. 2, 3 and 4 that the drainage pipes 12 consist of a multiplicity of individual parts 22, each of which has a perforated inner pipe 24 which is surrounded by a first grid 26 which is attached at radial intervals and which in turn is surrounded by a second grid 28 attached to it at radial intervals. The ends of the grid are supported by the end pieces 30 and can be connected to them. These in turn are connected to the perforated inner tubes 24 which connect at their opposite ends. A coarse deposit 32 is located within the first grid 26 and a fine deposit 34 is located between the grids 26 and 28.
It should be mentioned that the filtering means of the filter layer lying around the perforated tube are preferably cemented in to prevent displacement of the same during their transport or their handling. However, it is of course not a requirement that the filter material is permanently attached in place, as it remains in place after the pipes are laid in the ground, even without cementing.
A six-mesh grid is preferably used as an advantageous filter material for the inner layer and a finer material with approximately nine meshes for the outer layer. Preferred layers have a density of about 7 cm, and the perforated pipe can have a diameter of 14 to 18 cm and a length between 1.50 to 1.70 m or even 2.30 m.
As can be seen from Figure 3, the opposite ends of the perforated inner tubes are threaded 36 so that, since they are adjacent to the drainage tubes, they can be connected thereto by screw members 38 when the tubes are sunk into the ground . After the pipe has been installed, the drainage pipe ends in the zone of the sump wall 10, as can be seen from FIG. 2, and is connected to the inner end of the same by a short pipe 40 on which one of the aforementioned valves 14 is seated.
The drainpipe is sealed in turn, as by sealing ring 42 within a short piece of the guide tube 44, which in turn is sealed by the rubber-like sealing sleeve 46 inside the pipe section 48, which is in the cement 50 in the passage opening 52 of the wall of the cesspool 10 is mounted. It is obvious that this arrangement provides complete control of the water flow through the drainpipe by means of valve 14.
The drainage pipes are installed simply by pushing guide pipes 54 through the through openings from the inside, as shown in FIG. These pipes are provided with removable drill heads 56 which remain in the ground after the pipes 54 have been withdrawn. The pipes are drilled into the ground as far as possible, as determined by the dimensions of the terrain prior to the installation of the shaft. After the pipes have been laid to the desired distances to the outside, the individual parts of the well or drainage pipe are placed in the guide pipes 54 by connecting a section of the drainage pipe to the other inside the sink shaft, while the drainage pipe with the pipe 54 is pushed outwards.
The first part of the drainage pipe is provided with a cover 58 at its outermost end, so that no unfiltered water flows into the pipe.
After the drainage pipe has been placed in the guide pipe 54, the seal 60 can be installed in the inner end piece of the guide pipe so that the inner end of the latter is sealed and can be pulled out without the sink shaft overflowing.
The guide tube 54 is then pulled inward into the sump and so many pieces are cut and removed from it until its short piece indicated at 44 in FIG. 2 comes into the position shown in FIG. 2 and thus becomes part of the finished system.
When the guide pipe is pulled out, the soil around the drainpipe can be treated to produce an even larger filter bed than the one made of one piece with the drainpipes, namely by placing sand, downforce, mud and the like around the drainpipe around away. This can be done by passing water periodically or constantly into the drainpipe, vorzugswseise to certain or limited places, and this water then together with the sand and the drive that it carries from the earth surrounding the drainpipe into the guide pipe and from there around the drainpipe can flow into the sump. The water is then pumped from the shaft to an outlet point.
In order to direct water into the interior of the drainpipe, a line 62 can be provided, in which sealing rings 64 are attached inside at intervals, whereby it engages in the interior of the drainpipe from sealing. Between the sealing rings 64 and in connection with the pipe 62 there is a perforated sleeve 66 through which the pressurized water flows to the pipe 62 so that it flows radially outward through the drainage pipe into the surrounding zone and then into the end of the guide tube, as indicated by arrow 68, and from there into the sink shaft, as shown by arrows 70 and 72.
By gradually pulling out the guide tube 54 and handling the above-mentioned flushing device at the end of the drainpipe within the guide pipe, the zone surrounding the drainpipe can be developed to a high degree, if so desired.
The well shaft system according to the invention makes it possible to create favorable water collection conditions in all cases. The nature of the water-bearing soil does not prevent the installation of a filter bed that has precisely predetermined optimal characteristics.
The installation of a horizontal well pipe is considerably simplified, since only a single guide pipe is attached, instead of a perforated pipe, which would be somewhat weaker than a guide pipe, or instead of a pipe containing a filter, which would be extremely difficult to install. The filter devices can be built in a workshop and later assembled on site without the need for skilled workers.
Furthermore, the present invention has the part before, with a minimal formation of the sand and gravel bed around the drainage pipes an excellent water yield with excellent filtration to lie far.