DE1002695B - Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Abweichens eines Rohrstranges von Wassergewinnungsanlagen u. dgl. von der horizontalen Lage oder vorgegebenen Richtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Wassergewinnungsanlagen u. dgl. mit sternförmig von einem lotrechten Schacht oder Brunnen ausgehenden Rohrsträngen, insbesondere Filterrohrsträngen. Beim Vortreiben der Rohrstränge läßt es sich nicht vermeiden, daß Abweichungen des Rohrkopfes von der vorgegebenen Richtung eintreten. Es ist deshalb notwendig, diese Abweichungen meßtechnisch zu erfassen und sie für den Bedienungsmann sichtbar zu machen, damit er sein Bohrgerät entsprechend korrigieren kann.

Es ist bereits bekannt, die Abweichung von Horizontal- und Geneigtbohrlöchern von der Horizontalen in der Weise zu ermitteln, daß das Bohrloch über das Bohrgestänge mit Flüssigkeit entweder ganz oder zum Teil gefüllt wird, wobei das an der Bohrkrone angeordnete Manometer den hydrostatischen Druck mißt und damit die Abweichung des Bohrloches von der vorgeschriebenen Richtung angibt. Bei zum Schacht geneigten Löchern sitzt das Manometer am Eingang des Bohrloches, und nur das Bohrgestänge ist mit Wasser gefüllt. Diese bekannte Einrichtung mißt nur den statischen Druck innerhalb des Bohrloches. Hierzu muß bei jeder Messung in dieses oder in das Bohrgestänge Wasser eingebracht werden, wobei es unvermeidbar ist, daß sich ein Luftpolster bildet und dadurch die Messung ungenau wird. Die Einrichtung ist umständlich in der Handhabung, und eine kontinuierliche Messung ist mit ihr nicht möglich.

Bei einem ähnlichen Gerät wird eine Skala benutzt, längs welcher ein Gefäß verschiebbar ist, das mit einem in den Rohrstrang vorgeschobenen Schlauch oder Rohr kommuniziert. Dieses im Aufbau und in der Handhabung sehr einfache Gerät gestattet ebenfalls nur diskontinuierliche Messungen. Das Meßgerät muß jeweils für jede Messung von Hand verschoben und eingestellt werden.

Durch die Erfindung werden die Mangel der oben angeführten Einrichtungen vermieden und die Messungen bzw. Kontrolle von Abweichungen des Bohrkopfes während des Vortreibens der Rohrstränge ohne Arbeitsunterbrechung bei großer Zuverlässigkeit und leichter Handhabung laufend ausgeführt. Sie besteht darin, daß unter Zuhilfenahme eines an sich bekannten Differenzdruckmeßgerätes die Höhe der über dem Bohrkopf stehenden Flüssigkeit kontinuierlich festgestellt, mit einer bekannten, feststehenden Druckhöhe verglichen und damit eine Abweichung des Bohrkopfes gegenüber einer Bezugsebene angezeigt wird. Eine solche Ausführung hat den Vorteil, daß das vorgesehene Differentialmanometer jedes Abweichen des vorzutreibenden Rohrstranges sofort unmittelbar anzeigt. Es können also unverzüglich Gegenmaßnahmen getroffen werden. Vorteilhaft ist im Inneren des Rohrstranges bis in den an ihn anschließenden Bohrkopf Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Abweichens eines Rohrstranges

von Wassergewinnungsanlagen u. dgl.

von der horizontalen Lage

oder vorgegebenen Richtung

Anmelder:

Reuther Tiefbau G. m. b. H._f
Mannheim-Waldhof, Sandtorferstr. 1

Dipl.-Ing. Rudolf Schad, Mannheim,

und Dipl.-Ing. Rolf Koch, Heidelberg,

sind als Erfinder genannt worden

reichend eine Meßleitung angeordnet, die mit dem Meßgerät verbunden ist. Diese in einer Ausführungsmöglichkeit als biegsamer, dünner Schlauch ausgebildete Leitung läßt sich ohne weiteres in dem Rohrstrang neben dem Entsandungsrohr anordnen.

Einzelheiten der Erfindung sind der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen. In der letzteren ist schematisch ein Ausführungsbeispiel dargestellt.

In dem mit einer senkrechten Wand 1 umgebenen, lotrecht in das Erdreich eingebrachten Schacht werden in den wasserführenden Schichten 2 sternförmig die Rohrstränge 3 vorgetrieben. Es wird nun angenommen, daß der Bohrkopf 4 des vordersten Rohres 5 eines Rohrstranges aus seiner waagerechten Richtung schräg nach oben abgewichen ist. Der für die Abweichung wesentliche Meßpunkt A bildet gleichzeitig das Ende des in dem Rohrstrang verlegten, biegsamen Meßschlauches 6. Der Meßschlauch 6 ist aus dem gegen den Schacht dicht abgeschlossenen Rohrstrang herausgeführt und mündet in das Endstück einer Preßluftleitung 7 ein. In die Preßluftleitung 7 ist im Schacht in Höhe des Vortriebsrohres ein an sich bekanntes Differenzdruckmanometer od. dgl. eingebaut. Obwohl ein solches Meßgerät bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung ist, soll zum besseren Verständnis hier sein Aufbau und Anschluß sowie die Wirkungsweise kurz geschildert werden. Von der Preßluftleitung 7 geht eine Abzweigleitung 8 in den einen Schenkel 9 des U-Rohr-Manometers über. Der andere Schenkel 10 des U-Rohr-Manometers ist mit einer Leitung 11 an einen konstanten Druckgeber,

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ζ. B. an das unter Druck stehende Grund- oder Infiltrationswasser, angeschlossen. Die Lei tong-11 ist in die wasserführende Schicht 2 eingeschoben. Ihr Durchgang durch die Schachtwand 1 ist abgedichtet.

Von der Preßluftleitung 7 führt vor einem Absperrventil 14 ein mit einem Regelventil 13 versehener Rohrstrang ab, der zur Regelung der in das Perlgefäß 12 eintretenden Luft dient. Hinter dem Perlgefäß mündet die letztgenannte Abzweigleitung in die Abzweigleitung 8. Das Absperrventil 14 dient dazu, die Preßluft vor Beginn der Messung unter Umgehung des Differentialmanometers in den Meßschlauch eintreten zu lassen und das dort befindliche Wasser auszutreiben.

Wenn das Wasser aus dem Meßschlauch 6 entfernt ist, wird das Ventil 14 geschlossen. Die im Perlgefäß 12 durch das Regelventil eingestellte Luftmenge strömt nun durch die Abzweigleitung 8 einerseits in den Meßschlauch 6 und bildet das Gegengewicht gegen die im Bohrkopf auf die Mündung des Meßschlauches einwirkende Flüssigkeit. Gleichzeitig drückt die eingeperlteLuft auf die Meßflüssigkeit des U-Rohr-Manometers, beispielsweise Quecksilber im Schenkel 9, und gibt dadurch den Druck der über dem abgewichenen Bohrkopf stehenden Flüssigkeit H_L vom Flüssigkeitsspiegel 16 aus an. Die durch die Leitung 11 zugeführte Flüssigkeit drückt auf das Quecksilber im anderen Schenkel 10 und gibt damit den Druck der Säule Ηψ an. Der Unterschied der Quecksilberspiegel in den beiden Schenkeln 9 und 10 zeigt dann die Differenz H zwischen H_w und H_L an. Die Abweichung des Bohrkopfes ergibt sich dann aus der Summe des Maßes K (Mitte des Rohrstranges 3 bis Quecksilberspiegel im Schenkel 10) und der Höhendifferenz zwischen den beiden Quecksilberspiegeln. 17 und 18 sind Entlüftungsventile am Meßgerät.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Ermittlung des Abweichens eines Rohrstranges von Wassergewinnungsanlagen

u. dgl. von der horizontalen Lage oder vorgegebenen Richtung beim Vortreiben in die wasserführenden Schichten von einem lotrechten Schacht aus, dadurch gekennzeichnet, daß unter Zuhilfenahme eines an sich bekannten Differenzdruckmanometers die Höhe der über dem Bohrkopf stehenden Flüssigkeit kontinuierlich festgestellt, mit einer bekannten feststehenden Druckhöhe verglichen und damit eine Abweichung des Bohrkopfes gegenüber einer Bezugsebene angezeigt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das im Inneren des Rohrstranges (3) bis in den an ihn anschließenden Bohrkopf (4) reichend eine Meßleitung (6), z.B. ein dünner Schlauch, angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß statt eines Meß Schlauches (6) dünne Meßrohre angeordnet sind, die mit den Filtern (3) fest verbunden, z. B. auf die Außen- bzw. Innenwand der Filterrohre aufgeschweißt sind, oder ein röhrenförmiger Kanal angeordnet ist, der in die Wandstärke der Filter selbst eingebaut, z. B. eingewalzt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als konstanter Druckgeber der statische Druck des Grund- bzw. Infiltrationswassers unmittelbar oder mittelbar dient.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der konstante Druckgeber durch ein im Schacht selbst angeordnetes Standgefäß gebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 48 807, 202 788,
111, 310 802, 524136, 564 467;

Franz X. Eder, »Moderne Meßmethoden der Physik«, Teil I, 1952, S.133, 134;

F. Kohlrausch, »PraktischePhysik«, Bd. 1,1943, S. 179ff. und S. 195 ff.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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