NL2004943C2 - Werkwijze en inrichting voor het toevoeren van water in een bodemlaag. - Google Patents

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET TOEVOEREN VAN WATER IN EEN BODEMLAAG

De uitvinding betreft een werkwijze voor het toevoeren van water in een te infiltreren bodemlaag.

Het toevoeren van water in een bodemlaag is een op zich bekende handeling die wordt toegepast bij wijze van 5 grondwaterpeilbeheersing, in de nabijheid van locaties waar water aan de bodem wordt onttrokken om, meestal tijdelijk, de grondwaterstand te verlagen, bijvoorbeeld ten behoeve van bouwwerkzaamheden ter plaatse.

Volgens een bekende werkwijze wordt op een locatie die 10 op basis van ervaring en inschattingen geschikt wordt geacht, een zogeheten infiltratieput met een op basis van ervaring gekozen diameter en diepte geboord, waarin men een van perforaties voorziene buis met een kleinere diameter laat zakken, waarna de ruimte tussen de buis en de putwand wordt 15 opgevuld met grind. In de aldus in de bodem ingebrachte buis wordt vervolgens water ingevoerd, dat via de perforaties en de grindmantel in de bodem verdwijnt.

De bekende werkwijze heeft als bezwaar dat de capaciteit van de infiltratieput pas achteraf kan worden bepaald, zodat 20 pas achteraf kan blijken dat deze capaciteit te hoog of te laag is voor de aangeboden hoeveelheid in de bodem te brengen water. Een te grote over- of onderdimensionering van een infiltratieput heeft tot gevolg dat deze put niet goed functioneert, en de exploitatie ervan extra, in beginsel 25 nodeloze kosten met zich meebrengt.

Het is een doel van de uitvinding een werkwijze voor het toevoeren van water in een te infiltreren bodemlaag voor te stelle waaraan de hiervoor opgesomde bezwaren niet zijn verbonden.

30 Dit doel wordt gerealiseerd, en andere voordelen worden behaald, met een werkwijze van het in de aanhef genoemde type, die overeenkomstig de uitvinding de stappen omvat van (i) het verschaffen van een boor die wordt gevormd door 2 een eerste buis die aan een uiteinde is voorzien van een boorkop met een centrale opening, (ii) het inbrengen van de boor in de bodem onder gelijktijdige toevoer van een boorvloeistof in de boor, 5 waarbij aanvankelijk de toegevoerde boorvloeistof via de boorkop langs de buitenzijde van de eerste buis opwelt, totdat de boorkop een diepte heeft bereikt waarbij de toegevoerde vloeistof niet langer opwelt, (iii) het staken van het inbrengen van de boor in de 10 bodem en de toevoer van de boorvloeistof in de boor zodra de toegevoerde vloeistof niet langer opwelt, (iv) het in de eerste buis inbrengen van een infiltratiebuis die wordt gevormd door een tweede buis waarvan de lengte tenminste gelijk is aan de lengte van de 15 eerste buis en waarvan de buitendiameter kleiner is dan de respectieve binnendiameters van de eerste buis en van de centrale opening van de boorkop, van welke tweede buis het onderste einddeel is voorzien van perforaties en waarvan de wand overigens gesloten is, 20 (v) het verwijderen van de boor uit de bodem, en (vi) het toevoeren van het water in de tweede buis, waarbij het debiet van het toegevoerde water wordt beperkt tot een waarde waarbij geen water via het einddeel van de tweede buis langs de buitenzijde van die tweede buis opwelt. 25 De werkwijze volgens de uitvinding berust op het verrassende inzicht dat in de stap (ii) van het inbrengen van de boor in de bodem onder gelijktijdige toevoer van een boorvloeistof in de boor, de diepte die de boorkop heeft bereikt waarbij de toegevoerde vloeistof niet langer opwelt, 30 juist de gewenste diepte is waarbij de opnamecapaciteit van de bodem maximaal is. Voorafgaand aan het volgens de stap (iii) staken van de toevoer van boorvloeistof kan deze opnamecapaciteit op eenvoudige wijze worden bepaald door het debiet van de boorvloeistof op te voeren totdat een maximale 35 waarde is bereikt, welke maximale waarde overeenkomt met de opnamecapaciteit van de te infiltreren bodemlaag, en die mede de dimensionering bepaalt van de volgens de stap (iv) in te 3 brengen infiltratiebuis.

De uitvinding betreft voorts een samenstel voor een inrichting voor het uitvoeren van de hierboven beschreven werkwijze voor het toevoeren van water in een te infiltreren 5 bodemlaag, welk samenstel omvat: een boor die wordt gevormd door een eerste buis die aan een uiteinde is voorzien van een boorkop met een centrale opening, en een infiltratiebuis die wordt gevormd door een tweede buis waarvan de lengte tenminste gelijk is aan de lengte van de eerste buis en 10 waarvan de buitendiameter kleiner is dan de respectieve binnendiameters van de eerste buis en van de centrale opening van de boorkop, van welke tweede buis het onderste einddeel is voorzien van perforaties en waarvan de wand overigens gesloten is 15 In een boor voor een dergelijk samenstel omvat de boorkop bijvoorbeeld een holle cilinder, waarvan een omtreksrand is voorzien van boorelementen.

Om de snelheid van het boren te verhogen is de boorkop bij voorkeur voorzien van turbulentie genererende middelen, 20 die bijvoorbeeld worden gevormd door zich vanaf de omtreksrand van de holle cilinder in axiale en radiaal inwaartse richting uitstrekkende boorelementen, of door een inwendige omtreksrand in de boorkop.

De infiltratiebuis voor een samenstel volgens de 25 uitvinding is in een uitvoeringsvorm voorzien van ten minste een draaglichaam boven het onderste einddeel voor het dragen van een zich tot in het onderste einddeel uitstrekkende spuitmond.

Het draaglichaam omvat bijvoorbeeld een inwendige 30 omtreksrand.

Een van een draaglichaam voorziene infiltratiebuis is in een uitvoeringsvorm voorzien van een op het draaglichaam steunende en zich tot in het onderste einddeel uitstrekkende spuitmond voor het in het onderste einddeel spuiten van toe 35 te voeren water.

Een spuitmond resulteert in een verhoging van het debiet van het in de bodemlaag te infiltreren toegevoerde water.

4

In een praktisch voordelige uitvoeringsvorm is de spuitmond losbaar koppelbaar met een zich door de tweede buis uitstrekbare stang.

Een losbaar koppelbare spuitmond biedt het voordeel dat 5 deze op eenvoudige in de infiltratiebuis kan worden geplaatst.

Om de spuitmond ten behoeve van onderhoud of reparatie op eenvoudige wijze uit de infiltratiebuis te kunnen nemen is deze in een uitvoeringsvorm gekoppeld met een zich door de 10 tweede buis uitstrekbare kabel.

Ter verdere verhoging van het debiet van het in de bodemlaag te infiltreren toegevoerde water is de spuitmond bij voorkeur voorzien van turbulentie genererende middelen.

Een dergelijke spuitmond wordt in weer een 15 uitvoeringsvorm verschaft door een derde buis, waarbij de turbulentie genererende middelen zich vanaf de binnenwand van die derde buis uitstrekkende obstakels omvatten.

De uitvinding zal in het volgende worden toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden, onder verwijzing naar de 20 tekeningen.

In de tekeningen tonen

Fig. la - Fig. Ie in een schematische weergave een uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding voor het toevoeren van water in een te infiltreren bodemlaag, in 25 opeenvolgende stappen, in axiale doorsneden door de boor en de infiltratiebuis.

Fig. 2 in perspectivisch beeld de kop van een boor volgens de uitvinding,

Fig. 3 in een schematische weergave een uitvoeringsvorm 30 van een infiltratiebuis volgens de uitvinding, in axiale doorsnede door die buis, en

Fig. 4 in axiale doorsnede een detail van de in fig. 3 getoonde infiltratiebuis.

In de figuren worden overeenkomstige onderdelen 35 aangeduid met dezelfde verwijzingsgetallen.

Fig. la toont een bodem met een watervoerende laag 2 tussen een oppervlaktelaag 1 en een diepere laag 3, die beide 5 geen water voeren. In de oppervlaktelaag 1 is een boor 4 ingebracht, die bestaat uit een buis 5 die is voorzien van een boorkop 6 met een centrale opening 7. Tijdens het boren wordt een boorvloeistof (bijvoorbeeld water) toegevoerd in de 5 buis 5 (voorgesteld door pijlen a), die aanvankelijk via de boorkop 6 opwelt (voorgesteld door pijlen b) langs de buitenzijde van de buis 5 en vrijkomt (voorgesteld door pijlen c) aan het maaiveld 8.

Fig. lb geeft de situatie weer waarin de boorkop 6 de 10 watervoerende bodemlaag 2 heeft bereikt, waarbij de toegevoerde boorvloeistof (pijlen a) via de opening 7 in de boorkop 6 uitstroomt (pijlen b) en in de bodemlaag 2 wordt opgenomen.

Fig. lc geeft de situatie weer waarin de toevoer van 15 boorvloeistof is gestaakt, en een infiltratiebuis 9 is ingebracht in de boor 4. De infiltratiebuis 9 bestaat uit een gesloten mantel 10 en een van perforaties voorzien eindstuk 11, dat tot in de boorkop 6 steekt. Op de infiltratiebuis 9 is een opzetstuk 12 geplaatst.

20 Fig. ld geeft de situatie weer waarin de boor 4 gedeeltelijk uit de bodem 1, 2 is teruggetrokken, waarbij de infiltratiebuis 10, 11 achterblijft, en met zijn geperforeerde eindstuk 11 in de watervoerende bodemlaag 2 steekt.

25 Fig. Ie geeft de situatie weer waarin de boor 4 en het opzetstuk 12 zijn verwijderd, en water wordt toegevoerd in de infiltratiebuis 9 (voorgesteld door pijl A) dat aan de onderzijde van de buis 9 via de perforaties in het eindstuk 11 en het open uiteinde in de watervoerende bodemlaag 2 wordt 30 opgenomen (voorgesteld door pijlen B).

Fig. 2 toont een boorkop 6 met een drietal boorbeitels 14, die langs de toppen van een golvend verlopende omtrekstrand 15 van een holle cilinder 13 zijn geplaatst. De boorbeitels 14 strekken zich in axiale en radiaal inwaartse 35 richting uit, en begrenzen aan hun uiteinden een centrale opening (weergegeven door streeplijn 7). Door het radiaal inwaartse verloop van de boorbeitels 14 worden turbulenties 6 in de aangevoerde boorvloeistof gegenereerd. Om het optreden van turbulenties in de boorvloeistof verder te bevorderen is in de mantel van de cilinder 13 een inwendige omtreksrand (weergegeven door streeplijnen 16) aangebracht.

5 Fig. 3 toont een infiltratiebuis 9 die is ingebracht in een bodem 1, 2, 3. Aan de onderzijde van het gesloten buismantel 10, juist boven het geperforeerde einddeel 11, is een inwendige omtreksring 17 aangebracht, waarop een spuitmond 18 met buisvormig eindstuk 20 rust. Het eindstuk 20 10 van de spuitmond 18 steekt juist in het geperforeerde einddeel 11 van de infiltratiebuis 9. De spuitmond 18 is losbaar gekoppeld met een buis 19, die tot buiten de infiltratiebuis 9 reikt.

Fig. 4 toont de spuitmond 18 in detail, met naast de 15 reeds genoemde onderdelen een aantal turbulentie genererende uitsteeksels 21, die zich vanaf de binnenwand van de buis 20 uitstrekkende obstakels omvatten.

Claims (24)

1. Werkwijze voor het toevoeren van water (A) in een te infiltreren bodemlaag (2), omvattend de stappen van (i) het verschaffen van een boor (4) die wordt gevormd door een eerste buis (5) die aan een uiteinde is voorzien van 5 een boorkop (6) met een centrale opening (7), (ii) het inbrengen van de boor (4) in de bodem (1, 2) onder gelijktijdige toevoer van een boorvloeistof (a) in de boor (4), waarbij aanvankelijk de toegevoerde boorvloeistof (a) via de boorkop (6) langs de buitenzijde (b) van de eerste 10 buis (5) opwelt (c), totdat de boorkop (6) een diepte heeft bereikt waarbij de toegevoerde vloeistof (a) niet langer opwelt, (iii) het staken van het inbrengen van de boor (4) in de bodem (1, 2) en de toevoer van de boorvloeistof (a) in de 15 boor (4) zodra de toegevoerde vloeistof niet langer opwelt, (iv) het in de eerste buis (5) inbrengen van een infiltratiebuis (9) die wordt gevormd door een tweede buis (10) waarvan de lengte tenminste gelijk is aan de lengte van de eerste buis (5) en waarvan de buitendiameter kleiner is 20 dan de respectieve binnendiameters van de eerste buis (5) en van de centrale opening (7) van de boorkop (6), van welke tweede buis (10) het onderste einddeel (11) is voorzien van perforaties en waarvan de wand overigens gesloten is, (v) het verwijderen van de boor (4) uit de bodem (1, 2), 25 en (vi) het toevoeren van het water (A) in de tweede buis (10) , waarbij het debiet van het toegevoerde water (A) wordt beperkt tot een waarde waarbij geen water via het einddeel (11) van de tweede buis (10) langs de buitenzijde van die 30 tweede buis (10) opwelt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de boorkop (6) een holle cilinder (13) omvat, waarvan een omtreksrand (15) is voorzien van boorelementen (14).

3. Werkwijze volgens een der conclusies 1-2, waarbij de boorkop (6) is voorzien van turbulentie genererende middelen (14, 16) .

4. Werkwijze volgens conclusie 3, waarbij de turbulentie genererende middelen worden gevormd door zich vanaf de 5 omtreksrand van de holle cilinder (13) in axiale en radiaal inwaartse richting uitstrekkende boorelementen (14) .

5. Werkwijze volgens een der conclusies 3-4, waarbij de turbulentie genererende middelen worden gevormd door een inwendige omtreksrand (16) in de boorkop (13).

6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5, waarbij de infiltratiebuis (9) is voorzien van ten minste een draaglichaam (17) boven het onderste einddeel (11) voor het dragen van een zich tot in het onderste einddeel (11) uitstrekkende spuitmond (18, 20P).

7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij het draaglichaam een inwendige omtreksrand (17) omvat.

8. Werkwijze volgens een der conclusies 6-7, waarbij de infiltratiebuis (9) is voorzien van een op het draaglichaam (17) steunende en zich tot in het onderste einddeel (11) 20 uitstrekkende spuitmond (18, 20) voor het in het onderste einddeel (11) spuiten van toe te voeren water.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij de spuitmond (18, 20) losbaar koppelbaar is met een zich door de tweede buis (5) uitstrekbare stang (19).

10. Werkwijze volgens een der conclusie 8-9, waarbij de spuitmond (18, 20) is gekoppeld met een zich door de tweede buis (5) uitstrekbare kabel.

11. Werkwijze volgens een der conclusies 8-10, waarbij de spuitmond (18, 20) is voorzien van turbulentie genererende 30 middelen (21).

12. Werkwijze volgens conclusie 11, waarbij de spuitmond (18, 20) wordt verschaft door een derde buis (20) en de turbulentie genererende middelen zich vanaf de binnenwand van die derde buis (20) uitstrekkende obstakels (21) omvatten.

13. Samenstel (4, 9) voor een inrichting voor het uitvoeren van een werkwijze volgens conclusie 1 voor het toevoeren van water in een te infiltreren bodemlaag (2), omvattend een boor (4) die wordt gevormd door een eerste buis (5) die aan een uiteinde is voorzien van een boorkop (6) met een centrale opening (7), en 5 een infiltratiebuis (9) die wordt gevormd door een tweede buis (10) waarvan de lengte tenminste gelijk is aan de lengte van de eerste buis (5) en waarvan de buitendiameter kleiner is dan de respectieve binnendiameters van de eerste buis (5) en van de centrale opening (7) van de boorkop (6), 10 van welke tweede buis (10) het onderste einddeel (11) is voorzien van perforaties en waarvan de wand overigens gesloten is

14. Boor (4) voor een samenstel (4, 9) volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de boorkop (6) een holle cilinder 15 (13) omvat, waarvan een omtreksrand (15) is voorzien van boorelementen (14).

15. Boor (4) voor een samenstel (4, 9) volgens een der conclusies 13-14, met het kenmerk, dat de boorkop (6) is voorzien van turbulentie genererende middelen (14, 16).

16. Boor (4) volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de turbulentie genererende middelen worden gevormd door zich vanaf de omtreksrand van de holle cilinder (13) in axiale en radiaal inwaartse richting uitstrekkende boorelementen (14).

17. Boor (4) volgens een der conclusies 15-16, met het 25 kenmerk, dat de turbulentie genererende middelen worden gevormd door een inwendige omtreksrand (16) in de boorkop (13) .

18. Infiltratiebuis (9) voor een samenstel (4, 9) volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat deze is voorzien 30 van ten minste een draaglichaam (17) boven het onderste einddeel (11) voor het dragen van een zich tot in het onderste einddeel (11) uitstrekkende spuitmond (18, 20P).

19. Infiltratiebuis (9) volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat het draaglichaam een inwendige omtreksrand (17) 35 omvat.

20. Infiltratiebuis (9) volgens een der conclusies 18-19, met het kenmerk, dat deze is voorzien van een op het draaglichaam (17) steunende en zich tot in het onderste einddeel (11) uitstrekkende spuitmond (18, 20) voor het in het onderste einddeel (11) spuiten van toe te voeren water.

21. Infiltratiebuis (9) volgens conclusie 20, met het 5 kenmerk, dat de spuitmond (18, 20) losbaar koppelbaar is met een zich door de tweede buis (5) uitstrekbare stang (19).

22. Infiltratiebuis (9) volgens een der conclusie 20-21, met het kenmerk, dat de spuitmond (18, 20) is gekoppeld met een zich door de tweede buis (5) uitstrekbare kabel.

23. Infiltratiebuis (9) volgens een der conclusie 21-22, met het kenmerk, dat de spuitmond (18, 20) is voorzien van turbulentie genererende middelen (21) .

24. Infiltratiebuis (9) volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat de spuitmond (18, 20) wordt verschaft door een 15 derde buis (20) en de turbulentie genererende middelen zich vanaf de binnenwand van die derde buis (20) uitstrekkende obstakels (21) omvatten.