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Title:
FILTER TRAIN FOR UNDERGROUND COLLECTING MAINS AND METHOD FOR INTRODUCING SAID FILTER TRAIN INTO PREDETERMINED LAYERS OF SOIL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/038227
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to underground collecting mains for liquids, especially collector wells and drainage pipes. Said filter train consists of a wide-meshed perforated tube or grid tube (2) with sufficient mechanical stability to be inserted in a bore (1) in the soil and a filter material (3) disposed therein. The invention further relates to a method for introducing the filter train into predetermined layers of the soil.

Inventors:
BAYER HANS-JOACHIM (DE)
BACK MICHAEL (DE)
GAENGER JOERG (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/012070
Publication Date:
May 08, 2003
Filing Date:
October 29, 2002
Export Citation:
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Assignee:
TRACTO TECHNIK (DE)
DRILLTEC GUT GMBH (DE)
BAYER HANS-JOACHIM (DE)
BACK MICHAEL (DE)
GAENGER JOERG (DE)
International Classes:
E02B11/00; E03B3/20; E21B7/20; E21B43/08; E21B43/10; (IPC1-7): E21B/
Foreign References:
EP0646213A11995-04-05
Attorney, Agent or Firm:
König, Reimar (Düsseldorf, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Filterstrang, insbesondere für unterirdische Sammelleitungen für Flüs sigkeiten, wie für Horizontalfilterbrunnen und Drainageleitungen mit einem standfesten, eine zum Einziehen in eine Bohrung (1) im Boden ausreichende mechanische Festigkeit aufweisenden Lochoder Gitter rohr (2) und darin angeordnetem Filtermaterial (3).
2. Filtermaterial nach Anspruch 1, bei dem das Lochoder Gitterrohr (2) ein Stützrohr für das aus Filtervliesen, Textilien, insbesondere Geotextilien, Membranen oder Kunststoffgranulat bestehende Filtermaterial (3) bildet.
3. Filterstrang nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Filtermaterial her kömmliche Filterrohre (3) umfaßt.
4. Filterstrang nach Anspruch 3, bei dem das Filterrohr (3) ein inneres Stützrohr für Filtervliesen, Textilien, insbesondere Geotextilien, Membra nen und/oder Kunststoffgranulat bildet.
5. Filterstrang nach Anspruch 3 oder 4, bei dem das Filtermaterial (3) mehrschichtig aufgebaut ist.
6. Filterstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem nur die Berei che, die in den flüssigkeitsführenden Bodenbereichen liegen, das Loch oder Gitterrohr (2) aufweisen.
7. Verfahren zum Einbringen eines Filterstrangs in vorbestimmte Boden schichten, bei dem ein zum Einziehen in eine Bohrung (1) im Boden aus reichende mechanische Festigkeit aufweisendes Lochoder Gitterrohr (2) als Produktrohr direkt in den Boden eingebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem ein Filtermaterial (3) im Lochoder Gitterrohr (2) bereits während des Einbringens vorhanden ist.
9. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem ein Filtermaterial (3) in das Loch oder Gitterrohr (2) nach dem Einbringen eingezogen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem das Lochoder Gitterrohr (2) verlaufgesteuert in den Boden eingebracht wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem das Lochoder Gitterrohr (2) in einer Sackgassenbohrung verlegt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das Lochoder Gitterrohr (2) mit Hilfe eines Überwaschgestänges in der Sackgassenbohrung verlegt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei dem das Lochoder Gitterrohr (2) von der Bodenoberfläche aus in den Boden eingebracht wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei dem das Lochoder Gitterrohr (2) von einer Startgrube aus in den Boden eingebracht wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem das Lochoder Gitterrohr (2) von der Bodenoberfläche aus in den Boden eingebracht und verlaufgesteuert wieder an die Bodenoberfläche zurückgeführt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem das Lochoder Gitterrohr (2) von einer Startgrube aus in den Boden eingebracht und verlaufgesteuert zu einer Zielgrube geführt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 16, bei dem vom Inneren des Lochoder Gitterrohrs (2) aus zuflußverstärkende Maßnahmen vor dem Einbringen des Filtermaterials (3) durchgeführt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem durch Spülungen durch die Öff nungen des Lochoder Gitterrohrs (2) hindurch ein Durchtritt von Erd reich bestimmter Korngröße bewirkt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem durch Drucksäuerung eine Zuflußverstärkung bewirkt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem durch Elektroosmose eine Zufluß verstärkung bewirkt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 17, beim durch Elektrophorese eine Zufluß verstärkung bewirkt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem mittels Druckluftstößen ein künst liches Aufreißen des Bodens bewirkt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem durch Erhitzen und schockartiges Abkühlen eine Zuflußverstärkung bewirkt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem durch Ultraschalleinsatz eine Zuflußverstärkung bewirkt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem durch punktförmiges oder partiel les Absaugen eine Zuflußverstärkung bewirkt wird.
Description:
"Filterstrang für unterirdische Sammelleitungen und Verfahren zum Einbrin- gen des Filterstrangs in vorbestimmte Bodenschichten" Die Erfindung betrifft einen Filterstrang für unterirdische Sammelleitungen für Flüssigkeiten, insbesondere für Horizontalfilterbrunnen und Drainageleitun- gen und ein Verfahren zum Einbringen des Filterstrangs in vorbestimmte Bodenschichten und nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung 101 53 061.7 in Anspruch, auf die inhaltlich Bezug genommen wird.

In der EP 0 646 213 B1 ist ein Filterstrang beschrieben, der aus einem ein- oder mehrteiligen inneren Filterrohr mit umgebendem ein-oder mehrteiligen Kiesmantel oder Filterfliesen, Textilien, insbesondere Geotextilien und/oder Membranen besteht.

Das Verfahren zum Verlegen dieses Filterstrangs besteht darin, daß zunächst eine Bohrung in vorbestimmte Bodenschichten eingebracht wird, dann eine Filterstrang-Einzieheinheit, bestehend aus Filterstrang und äuße- rem Hüllrohr in die jeweilige Bohrung eingezogen und anschließend das äußere Hüllrohr der Filterstrang-Einzieheinheit entfernt, wobei die Bohrung jeweils eine Eintrittsöffnung und eine Austrittsöffnung besitzt und die Fil- terstrang-Einzieheinheit an einem Aufweitkopf angekoppelt ist.

Für das Einziehen des Filterstranges ist grundsätzlich ein Schutzrohr erfor- derlich, das nach dem Einbringen des Filterstranges in Verlegerichtung wie- der aus dem Erdreich heraus gezogen werden muß und häufig nicht wieder verwendbar ist. Des weiteren sind keine Sackgassenverlegungen möglich, vielmehr ist grundsätzlich ein Wiederherausführen der Bohrung an die Erd- oberfläche notwendig, um den Einzug des Schutzrohres und des darin lie- genden Filterstranges zu ermöglichen und anschließend das Schutzrohr ebenfalls wieder herausziehen zu können.

Des weiteren ist mit dem Verlegen dieses Filterstranges mittels Schutzrohr der Nachteil verbunden, daß es nicht möglich ist, den unmittelbaren Zufluß- bereich des Brunnens zuflußfähiger und damit ergiebiger zu machen, bevor sich der Filterstrang in der dafür vorgesehenen Bohrung befindet.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen verbesserten Filterstrang für unterirdische Sammelleitungen für Flüssigkeiten und ein Verfahren zum Einbringen des Filterstrangs in vorbestimmte Bodenschichten zu schaffen.

Ausgehend von dieser Problemstellung wird ein Filterstrang vorgeschlagen, der erfindungsgemäß aus einem standfesten, eine zum Einziehen in eine Bohrung im Boden ausreichende mechanische Festigkeit aufweisenden, groblöchrigen Loch-oder Gitterrohr und darin angeordnetem Filtermaterial besteht.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß zwar für das in eine Erd- bohrung einzubringende Filtermaterial ein Schutzrohr, nicht aber ein nach- trägliches Ziehen des Schutzrohres erforderlich ist, wenn es als Loch-oder Gitterrohr ausgebildet ist, indem sich das Filtermaterial anordnen läßt. Die- ses Loch-oder Gitterrohr muß standfest mit einer zum Einziehen in eine Bohrung im Boden ausreichenden mechanischen Festigkeit verhältnismäßig groblöchrig ausgebildet sein, da es dem Zweck dient, einen durchlässigen

Mantel für gleichzeitig oder nachträglich einzuziehende Filtermaterialen zu bilden.

Das Loch-oder Gitterrohr kann ein Stützrohr für das aus Filtervliesen, Texti- lien, insbesondere Geotextilien, Membranen oder Kunststoffgranulat beste- hende Filtermaterial bilden.

Das Filtermaterial kann auch herkömmliche Filterrohre, beispielsweise poröse selbsttragende Kunststoff-Filterrohre aus PE, PVDF, PTFE, PT, PU, PVC oder aus porösen, selbsttragenden Keramik-oder Sintermetallfiltern umfassen. Dabei kann das Filterrohr ein inneres Stützrohr für Filtervliese, Textilien, insbesondere Geotextilien, Membranen und/oder Kunststoffgranu- lat bilden und kann das Filtermaterial mehrschichtig aufgebaut sein.

Vorteilhafterweise weisen nur die Bereiche des Filterstranges, die in den flüssigkeitsführenden Bodenbereichen liegen sollen, das Loch-oder Gitter- rohr auf, während die in den nicht bewirtschafteten Bodenschichten liegen- den Bereiche aus Vollrohre bestehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Einbringen eines Filterstrangs in vor- bestimmte Bodenschichten besteht darin, daß ein zum Einziehen in eine Bohrung im Boden ausreichende mechanische Festigkeit aufweisendes Loch-oder Gitterrohr als Produktrohr direkt in den Boden eingebracht wird.

Ein Filtermaterial kann im Loch-oder Gitterrohr bereits während des Einbrin- gens vorhanden sein oder nach dem Einbringen in den Boden in das Loch- oder Gitterrohr eingezogen werden.

Vorzugsweise wird das Loch-oder Gitterrohr verlaufgesteuert in den Boden eingebracht, dabei ist besonderes vorteilhaft, daß sich das Loch-oder Gitter- rohr in einer Sackgassenbohrung verlegen läßt, da es im Boden verbleibt.

Gemäß einer Ausführungsform des Verlegens in der Sackgassenbohrung, erfolgt dieses Verlegen mit Hilfe eines Überwaschgestänges.

Das Loch-oder Gitterrohr kann von der Bodenoberfläche aus in den Boden eingebracht werden, jedoch ist es auch möglich, das Loch-oder Gitterrohr von einer Startgrube aus in den Boden einzubringen.

Anstelle des Verlegens in einer Sackgassenbohrung kann auch ein Verlegen des Loch-oder Gitterrohrs von der Bodenoberfläche aus in den Boden hin- ein erfolgen, und es wird dann verlaufgesteuert wieder an die Bodenoberfläche zurückgeführt.

Ebenso ist es möglich das Loch-oder Gitterrohr von einer Startgrube in den Boden einzubringen und verlaufgesteuert zu einer Zielgrube zu führen.

Besonders vorteilhaft ist, daß sich vom Inneren des Loch-oder Gitterrohres aus zuflußverstärkende Maßnahmen vor dem Einbringen des Filtermaterials durchführen lassen. Dies läßt sich beispielsweise durch künstliche Suffusion, d. h. durch Ausspülen des Feinanteiles im Boden, durch Drucksäuerungen, d. h. durch Einpressen und Wirkenlassen von säurehaltigen Spülungen, durch Elektroosmose, durch Elektrophorese, durch künstliches Aufreißen des Bodens mittels Druckluftstößen, durch mechanische Maßnahmen wie Durchzug von Drahtbürsten oder Reinigungsfräsen und durch physikalische Maßnahmen, beispielsweise Erhitzen und schockartiges Abkühlen, durch Ultraschalleinsatz oder durch punktförmiges oder partielles Absaugen errei- chen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestell- ten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert : Der erfindungsgemäße Filterstrang besteht aus einem standfesten, eine zum Einziehen in eine Bohrung 1 im Boden ausreichende mechanische Festigkeit

aufweisenden, groblöchrigen Loch-oder Gitterrohr 2 und einem darin ange- ordneten Filtermaterial 3, d. h., er ist eine Kombination aus einem durchläs- sigen Stütz-und Schutzrohr 2 und dem mitgeführten oder nachträglich ein- gebrachten Filter 3, der auf die Bodenbedingungen abgestimmt ist.

Das groblöchrige Loch-oder Gitterrohr 2 besteht aus Metall oder Kunststoff und wird als Produktrohr entweder direkt ins Erdreich eingezogen oder im Schutz eines Überwaschgestänges sackgassenförmig ins Erdreich einge- bracht. Das Loch-oder Gitterrohr 2 hat eine ausreichende, mechanische Festigkeit, um sich auch über große Entfernungen in die Bohrung 1 einzie- hen zu lassen und um dem Bodendruck standzuhalten, falls das die Bohrung 1 umgebende Bodenmaterial einfällt. In das Loch-oder Gitterrohr 2 läßt sich ein ideal auf die Bodenverhältnisse abgestimmtes Filtermaterial 3 oder bei geringeren Ansprüchen ein beliebiges Filtermaterial einbringen. Dieses Fil- termaterial 3 kann, wie dargestellt, aus einem herkömmlichen Filterrohr, bei- spielsweise einem Schlitzfilterrohr bestehen oder auch aus Filtervliesen, Textilien, insbesondere Geotextilien, Membranen und/oder Kunststoffgranu- lat bestehen. Auch Kombinationen von Filterrohren 3 mit dem vorerwähnten Filtermaterial sind möglich. In diesem Fall bildet das Filterrohr 3 ein inneres Stützrohr für die Filtervliese, Textilien, insbesondere Geotextilien, Membra- nen und/oder das Kunststoffgranulat. Das Filtermaterial 3 kann in das Loch- oder Gitterrohr 2 vor dem Einziehen in die Erdbohrung eingebracht werden, jedoch ist auch ein nachträgliches Einziehen in das bereits in der Erdboh- rung 1 befindliche Loch-oder Gitterrohr 2 möglich.

Das Filtermaterial läßt sich später jederzeit zu Reinigungszwecken oder zu Austauschzwecken ziehen und wieder neu einbringen. Vor dem Einziehen bzw. dem Wiedereinziehen des Filtermaterials 3 besteht die besonders vor- teilhafte Möglichkeit, den Umgebungsbereich des Loch-oder Gitterrohres 2, d. h. den unmittelbaren Zuflußbereich des Brunnens zuflußfähiger und damit ergiebiger auszugestalten. Das Filterrohr 3 kann aus einem porös selbsttra-

genden Kunststofffilterrohr, beispielsweise aus PE, PVDF, PTFE, PT, PU, PVC oder aus poröser, selbsttragender Keramik-oder Sintermetall bestehen.

Sämtliche in der EP 0 646 213 B1 beschriebenen Verfahren zum Einbringen des Filterstrangs in den Boden, die hiermit zum Gegenstand der vorliegen- den Anmeldung gemacht werden, sind mit dem erfindungsgemäßen Fil- terstrang anwendbar. Ebenso sind sämtliche anderen Verfahren zum Ein- ziehen von Nachziehrohren in Erdbohrungen, insbesondere Verfahren für die Sackgassenverlegung anwendbar.

Das Loch-oder Gitterrohr 2 braucht sich nur in den Bereichen der Erdboh- rung 1 zu befinden, in denen Flüssigkeiten gesammelt werden sollen, wäh- rend die anderen Bereiche aus Vollrohre bestehen können.




 
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