Trockenbohrverfahren

Trockenbohrverfahren:

Wird das Bohrgut periodisch bzw. diskontinuierlich in einem Bohrwerkzeug gefördert, so spricht man vom Trockenbohren (Trb). Das Bohrwerkzeug kann drehend am Gestänge (z.B. mittels Schappe, Schnecke), schlagend am Seil (z.B. mittels Ventilbohrer), rammend (z.B. mittels Rammkernrohr) oder greifend geführt werden. In der Regel dienen die Bohrwerkzeuge sowohl zum Lösen, als auch zum Fördern des Bohrgutes. Nur bei sehr harten Formationen werden z.B. Meißel zum Lösen verwendet. Anschließend wird das Bohrklein mit einem Ventilbohrer o.ä. zutage gefördert.

Die im Trb gewonnenen Proben sind in der Regel teufengerecht und wenig vermischt. Ausnahmen bilden mit Ventilbohrern (VB), Kiespumpen oder Greifern im grundwassererfüllten Untergrund gewonnene Bodenproben. Sie sind i.d.R. stark umgelagert, Feinteile gehen oft verloren. Zur Stützung der Bohrlochwand werden Verrohrungen eingesetzt. Außerdem sollen diese ein Vermischen der Bodenproben durch Nachfall verhindern und einzelne Grundwasserstockwerke voneinander trennen.

Bis ca. 600 mm kommen Bohrrohre mit Gewindeverbindungen zum Einsatz.

Den Anfang einer Rohrtour bildet der Rohrschuh, der die Rohre freischneiden, Hindernisse nach außen drücken und die Bohrrohre vor Beschädigungen schützen soll. Er hat daher meist eine größere Wandstärke und ist maßgebend für den größten Außen- und kleinsten Innen- einer Rohrtour. Entscheidend für einen möglichst zügigen Bohrfortschritt ist der Einsatz eines geeigneten Bohrwerkzeuges mit dem richtig auf die Rohrtour abgestimmten Innendurchmesser.

Den Anfang einer Rohrtour bildet der Rohrschuh, der die Rohre freischneiden, Hindernisse nach außen drücken und die Bohrrohre vor Beschädigungen schützen soll. Er hat daher meist eine größere Wandstärke und ist maßgebend für den größten Außen- und kleinsten Innen- einer Rohrtour (s. Tab. 4.1.3). Entscheidend für einen möglichst zügigen Bohrfortschritt ist der Einsatz eines geeigneten Bohrwerkzeuges mit dem richtig auf die Rohrtour abgestimmten Innendurchmesser.

Tab. 1: Gewindebohrrohre nach DIN 4918 von 8.54

Bohrrohr

Außen-

Wand-

dicke

Rohrschuh-

Gewicht

Zulässige

Höchstzugkraft

Kleinster

Innen-

Größter

Außen-

mm

mm

mm

mm

kg/m

MN

(t)

572

12,5

549

582

177,0

3,00

(300,0)

521

11,5

498

530

148,0

2,74

(274,0)

470

10,5

447

478

122,0

2,45

(245,0)

419

9,5

396

426

98,3

1,99

(198,5)

368

8,0

345

375

72,7

1,56

(156,0)

318

8,0

295

324

62,5

1,35

(134,5)

267

7,0

246

272

45,9

0,96

( 95,5)

216

7,0

195

221

36,8

0,84

( 84,0)

159

6,0

139

163

23,0

0,49

( 48,5)

108

5,0

  95

111

12,8

o,23

( 23,2)

Tab.2: Gängige nahtlose Bohrrohre mit Gewindeverbindung für verrohrte Bohrungen

 

Bohrrohraußen-   

 

Bohrrohr-innen-Ø

 

Gewicht pro m

Außen-    Schneidkrone

Rauminhalt

mm

   Zoll

mm

kg/

mm

l / m

152

  6“

125,0 – 142,9

31,0 – 60,0

155 - 175

18,2

168

  6 5/8

141,0 – 156,0

24,4 – 38,0

170 - 184

22,2

178

  7“

148,0 – 162,0

25,5 – 41,4

180 – 198

24,8

219

  8 5/8

191,0 – 206,4

33,6 – 53,0

221 – 240

37,7

267

10 ½“

239,0 – 254,4

45,1 – 48,0

272 – 288

56,0

274

10 ¾“

245,0 – 258,8

46,6 – 80,9

274 – 291

58,6

324

12 ¾“

291,0 – 307,1

60,0 – 100,0

325 – 346

82,4

419

16 ½“

387,0 – 400,0

84,0 – 123,0

k.A.

137,8

508

 20“

475,8 – 485,8

112,0 – 195,3

k.A.

202,6

610

 24“

569,0 – 585,0

140,0 – 181,4

k.A.

291,7

 

 

Bezeichnung eines nahtlosen Bohrrohres mit Gewinde, Nennweite 200 und Baulänge   2000 mm:

            Bohrrohr DIN 4918 - 200 x 2000

Bezeichnung eines Rohrschuhs (R), Nennweite 200:

Rohrschuh DIN 4918 - R 200

Gewinde:

Das Gewinde (Linksgewinde) entspricht nicht den Gewindenormen. Es wurde unter Berücksichtigung der besonderen Anforderungen des Bohrbetriebes entwickelt.

Werkstoff:

Stahl St 52,0 nach DIN 1629 oder ein gleichartiger, gut schweißbarer Stahl nach Wahl des Herstellers.

Als Schmier- und Rostschutzmittel dürfen nur lebensmittelgerechte Stoffe verwendet werden, die vom Bundesgesundheitsamt zugelassen sind bzw. den KTW-Emp-fehlungen entsprechen.

 

Ab DN 600 kommen teilweise noch Nietbohrrohre nach DIN 4928 zum Einsatz. Mittlerweile haben sich jedoch doppelwandige Bohrrohre mit Muffe-Zapfen-Steckverbindern und Schraubbolzensicherung durchgesetzt.

 

Tab. 3: : Auszug gängiger Bohrrohre mit Muffe-Zapfen-Steckverbindern und Schraubbolzensicherung

Bohrrohraußen-

 

Bohrrohrinnen-Ø

 

Gewicht pro m

Außen- Schneid-krone

Rauminhalt

mm

mm

kg/m

mm

l / m

600

520

380 - 433

610

283

700

620 / 640 / 660

395 - 509

 

385

800

700 / 720

740 / 760

470 - 587

810

502

880

800

550 - 637

890 / 896

608

900

820

530 - 653

910

636

 

1000

900 / 920

570 - 745

1010

785

1200

1100 / 1120

724 - 872

1210

1130

1300

1200 / 1220

771 - 960

1310 / 1316

1327

1500

1400 / 1420

1133 - 1485

1516

1766

1800

1680 / 1700

1720

1431 - 1910

1816

2543

2000

1880 / 1900

1910

2140 - 2530

2016

3142

2500

2360 / 2380

2400

2440 - 3105

2516

4906

 

Das Nachsetzen der Bohrrohre kann mechanisch drehend, oszillierend oder rammend und ohne Auflast erfolgen. Gefährlich ist hier ein zu spätes Nachsetzen der Rohre bei gleichzeitig abgesenktem Wasserspiegel in den Bohrrohren, da dies zu starkem Auftrieb und Nachfall aus der Bohrlochwand führt. In jedem Fall muss durch ausreichende Wasserauflast ein unkontrolliertes Eintreiben von der Bohrlochsohle verhindert werden. Die bessere Variante ist, die Bohrrohre vorauseilend mittels Verrohrungsmaschine bzw. bei kleinen Durchmessern mittels Kraftdrehkopf hydraulisch einzupressen bzw. einzudrehen. Zur Kontrolle sollte die entnommene Bohrgutmenge mit dem berechneten Bohrrohrinhalt verglichen werden, wobei hier der Auflockerungsgrad zu berücksichtigen ist.

 

Ist ein Nachsetzen der Bohrrohre aufgrund der auftretenden Mantelreibung nicht mehr möglich, muss teleskopiert werden. Es ist Aufgabe des Brunnenbauers, vorausschauend mit einem ausreichend großen Bohrdurchmesser zu beginnen, um den geforderten Endbohrdurchmesser zu erreichen. Hierzu erstellt er einen Verrohrungsplan, wobei darauf zu achten ist, dass, wenn immer dies möglich ist, die Rohrtouren in einer bindigen undurchlässigen Schicht abzusetzen sind.

In jedem Fall ist vor dem Einsetzen einer weiteren Rohrtour das Bohrloch gründlich zu reinigen und mit ausreichendem Wasserüberdruck ein Eintreiben zu verhindern, um unnötige Reibungen zwischen den Rohrtouren oder gar ein "Verheiraten" der Rohrtouren zu verhindern.