ein Rohr eingesetzten Rohres im Bohrloch

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abdichten und Fixieren eines in ein Bohrloch oder ein Rohr eingesetzten Rohres im Bohrloch oder Rohr.

Stand der Technik

Zum Abdichten und Fixieren eines in ein Bohrloch oder ein Rohr eingesetzten Rohres im Bohrloch oder Rohr wird dieses beispielsweise in das Bohrloch oder Rohr eingeschoben und in der gewünschten Lage einzementiert, eingeschäumt, eingeschraubt oder vom Erdreich klemmend gehalten. Wird die Vorrichtung aber in ein anderes Rohr eingesetzt oder in ein selbsttragendes Bohrloch größeren Durchmessers, beispielsweise eine Bohrung in einem Fels, eingesetzt, ist eine sichere Abdichtung und Fixierung nur umständlich und aufwändig möglich. Für eine rasche Abdichtung und Fixierung sind die bekannten Vorrichtungen nur bedingt geeignet. Bei der Verwendung der Vorrichtung für Erdwärmetauscher ist zudem für einen guten Wärmeübergang stets ein Körperkontakt zwischen Vorrichtung und Bohrloch- bzw. Rohrinnenwandung sicherzustellen. Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde bei einer Vorrichtung der Eingangs geschilderten Art vorteilhafte Handhabungsbedingungen zum raschen Abdichten und Fixieren eines in ein Bohrloch oder ein Rohr größerer Dimension eingesetzten Rohres mit einfachen Konstruktionsmitteln zu ermöglichen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass dem Rohr mantelaußenseitig zumindest abschnittsweise ein Blähschlauch zugeordnet ist und dass wenigstens eine Fluidkammer zwischen Rohr und Blähschlauch vorgesehen ist, über die der Blähschlauch gegenüber dem Rohr aufblähbar ist.

Zur Verwendung der Vorrichtung wird diese in ein Bohrloch bzw. ein Rohr größerer Dimension in die gewünschte Tiefe eingeschoben und wird anschließend ein Fluid in die Fluidkammer über eine Versorgungsleitung mit entsprechendem Druck eingepumpt, wobei sich der Blähschlauch dichtend an die Bohrloch- bzw. Rohrinnenwandung anlegt und die Vorrichtung entsprechend fixiert wird. Die erforderliche Einschubtiefe bestimmt sich aus den Reibungsverhältnissen zwischen der Blähschlauchaußenwandung und dem Bohrloch bzw. Rohrinnenmantel und den Druckverhältnissen in der Fluidkammer. Als Material für den Blähschlauch können je nach Verwendungszweck und auftretenden Kräften verschiedenste Materialien zum Einsatz kommen, wie beispielsweise Gummi, Kunststoffe und insbesondere auch Metalle. Der Blähschlauch kann gegebenenfalls auch wellrohrartig ausgebildet sein. Das Fluid ist insbesondere eine Flüssigkeit, kann aber auch ein Gas oder ein erst in der Fluidkammer aushärtendes Harz od. dgl. sein, womit der Pressdruck nach dem Aushärten auch selbsttätig aufrecht erhalten werden kann. Mit der Erfindung können beispielsweise Rohre verlängert und rasch abgedichtet werden, bzw. kann die Vorrichtung bei vorteilhaften Handhabungsbedingungen mit einfachen Konstruktionsmitteln zum Abdichten und Fixieren eines in ein Bohrloch eingesetzten Rohres verwendet werden. Zusätzlich kann zwischen Rohr und Blähschlauch ein Isolator vorgesehen sein. Dies empfiehlt sich insbesondere bei der Verwendung der Vorrichtung als Versorgungsleitung oder -schacht für einen Erdwärmetauscher. Dazu kann das Rohr wenigstens zwei koaxial zueinander angeordnete Rohre umfassen, wobei der Freiraum zwischen den zwei Rohren vorzugsweise mit dem Isolator ausgestattet, insbesondere evakuiert, ist. In das Rohr können die Wärmetauscherleitungen eingesetzt sein, die beispielsweise auch koaxial zueinander anordenbar sind. Dabei empfiehlt es sich zwischen einer„heißen" und einer„kalten" Wärmetauscherleitung den Isolator anzuordnen.

Der dem Rohr zugeordnete Wärmetauscher kann beispielsweise eine Rohr- endseitig vorgesehene Wärmetauschersonde und/oder eine dem inneren oder äußeren Rohrmantel zugeordnete schraubenlinienförmig um die Rohrlängsachse verlaufende Rohrschlange sein.

Gegebenenfalls empfiehlt es sich dem Rohr einerends einen Verschluss und/oder eine Drossel zuzuordnen. Damit ist es Möglich die erfindungsgemäße Vorrichtung in ein Bohrloch bzw. Rohr größerer Dimension einzusetzen und dieses abzudichten. Strömt aus dem Bohrloch bzw. Rohr eine Flüssigkeit wird die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise mit offenem Verschluss bzw. mit offener Drossel in das Bohrloch bzw. Rohr eingeschoben, um den Staudruck zu verringern und wird anschließend die Fluidkammer unter Aufblähung des Blähschlauches gefüllt und die Vorrichtung in ihrer Lage festgelegt, wonach gegebenenfalls der Verschluss, beispielsweise ein Ventil, geschlossen werden kann. Dazu wird das Fluid vorzugsweise über eine versperrbare Versorgungsleitung in die Fluidkammer eingeleitet.

Zudem oder alternativ kann dem Rohr eine das Rohrinnere mit der Fluidkammer verbindende, gegebenenfalls absperrbare, Verbindungsleitung oder Bohrung zugehören, die gegebenenfalls in einige von mehreren Blähkammern ausmünden. Im Zusammenhang mit einem Gegebenenfalls dem Rohr einerends zuzuordnen Ventil, (Verschluss bzw. Drossel) hat dies zudem eine sich selbsttätig mit dem Rohrinnendruck ansteigende Klemmkraft zur Folge. Die Absperrung der Verbindungsleitung kann mittels eines Rückschlagventils erfolgen.

Zur zusätzlichen Sicherung der Vorrichtung in Bohrloch bzw. Rohr können der Blähschlauchmantelaußenseite Klemmkrallen, -dornen bzw. -haken zugeordnet sein, die vorzugsweise radial oder quer von der Blähschlauchmantelaußenseite abragen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 die Vorrichtung im teilgeschnittenen Längsschnitt,

Fig. 2 die Vorrichtung aus Fig. 1 im Querschnitt nach der Linie II-II und

Fig. 3 eine Konstruktionsvariante der Vorrichtung im Querschnitt.

Weg zur Ausführung der Erfindung

Eine Vorrichtung zum Abdichten und Fixieren eines in ein Bohrloch 1 oder ein Rohr größerer Dimension eingesetzten Rohres 2 im Bohrloch 1 umfasst zudem einen dem Rohr 2 end- und mantelaußenseitig zugeordneten Blähschlauch 3. Zwischen Rohr 2 und Blähschlauch 3 ist wenigstens eine Fluidkammer 4 vorgesehen, über die der Blähschlauch 3 gegenüber dem Rohr 2 aufblähbar ist. Zur Verwendung der Vorrichtung wird diese in ein Bohrloch 1 bzw. ein Rohr in die gewünschte Tiefe eingeschoben und wird anschließend ein Fluid in die Fluidkammer 4 über eine Versorgungsleitung 7 mit entsprechendem Druck eingepumpt, wobei sich der Blähschlauch 3 dichtend an die Bohrloch- bzw. Rohrinnenwandung anlegt und die Vorrichtung entsprechend fixiert wird.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist zwischen Rohr 1 und Blähschlauch 3 ein Isolator 5 vorgesehen. Im Speziellen umfasst das Rohr zwei koaxial zueinander angeordnete Rohre, wobei der Freiraum zwischen den beiden Rohren vorzugsweise mit dem Isolator 5 ausgestattet, insbesondere evakuiert, ist. Das Vakuum in diesem Freiraum bildet somit den Isolator.

Zudem können der Blähschlauchmantelaußenseite Klemmkrallen, -dornen bzw. -haken 6 zugeordnet sein, die radial oder quer von der Blähschlauchmantelaußenseite abragen. Rohrendseitig ist insbesondere auch zur Schonung des bodenseitigen Blähschlauchansatzes eine Einschubhilfe 8 in Form eines Anlaufkonus vorgesehen.

Bei besonders hohem radialem Druck vom Bohrloch auf das Rohr kann es erforderlich sein das Rohr zusätzlich, beispielsweise durch einschieben einer Mehrzahl an Kapillarröhrchen oder vorsehen von beispielsweise im Rohrquerschnitt Sternförmig angeordneten Streben, im Kern auszusteifen, um ein Quetschen des Rohres zu vermeiden.

Zusätzlich können im Bereich der Einschubhilfe 8, die den Einführkopf bildet, eine oder mehrere Bohrungen 9, insbesondere auch Kapillarbohrungen, vorgesehen sein, die einen zumindest gewissen Druckausgleich zwischen Bohrlochinneren und Fluidkammer 4 ermöglicht. Diese Bohrungen 9 können in axialer Richtung oder wie im Ausführungsbeispiel schräg zur Rohrachse geneigt sein und bewirken insbesondere einen geschlossenen Kreis. Ein Anstellen eines Mittels im Bohrloch hat somit auch einen Druckanstieg in der Fluidkammer zur Folge, wodurch der Blähschlauch 3 auch verstärkt gegen die Bohrlochwandung gepresst wird.