Brunnenbohrung mit der Schappe: Vollständiger Überblick über die Bohrtechnik im Seilschlagverfahren

Wie kann man das eigene Grundstück und Haus mit ausreichend sauberem Wasser versorgen? Manchmal ist die einfachste Antwort auf diese Frage – der Bau eines Brunnens. Wenn es teuer ist, eine Baufirma zu beauftragen, aber die Fähigkeiten und der Wunsch, hart zu arbeiten, vorhanden sind, kann man ihn auch selbst bohren. Die Methoden, mit denen Wasser aus den Tiefen der Mutter Erde gewonnen werden kann, sind unterschiedlich.

Unter ihnen nimmt das Bohren eines Brunnens mit der Schappe einen durchaus würdigen Platz ein. Meistens wird das Schappen in Kombination mit dem Drehkernbohrverfahren eingesetzt, um lockere, nicht bindige Gesteine zu gewinnen: Sande, Kiesablagerungen. Es kommt vor, dass es ohne den Einsatz der Schappe unmöglich ist, zerstörtes Erdreich aus der Bohrsohle zu heben.

Wir erklären, wie die Bohrarbeiten mit der Schappe durchgeführt werden. Sie erfahren bei uns, wie Sie mit einfachsten selbstgebauten Bohrwerkzeugen fachgerecht einen Wasserbrunnen auf einem Grundstück im Grünen bohren. Mit unseren Empfehlungen werden Sie mit minimalen Kosten eine Wasserquelle einrichten.

Allgemeine Grundlagen des Bohrprozesses

Das Schappenbohren stellt das sogenannte Seilschlagbohrverfahren dar. Als Bohrwerkzeug wird die Schappe verwendet – ein schweres, hohles, langes und schmales Gerät, das aus mehreren Metern Höhe in den Brunnenschacht fallen gelassen wird.

Unter dem Gewicht der Schappe werden die Erdschichten zerstört und gelangen in den Hohlraum des Geräts. Die Schappe wird herausgezogen, vom Erdreich befreit und dann erneut in den Schacht geworfen.

Der Vorgang wird immer wieder wiederholt, bis man die wasserführende Schicht erreicht und durchstoßen hat. Obwohl der Prozess in der Beschreibung einfach aussieht, kann er langwierig und arbeitsintensiv sein.

Allerdings hat das Seilschlagbohren gegenüber anderen Methoden einige Vorteile. Beim manuellen Bohren mit der Schappe wird beispielsweise normalerweise kein Wasser in das Bohrloch eingebracht, wie es beim Schnecken- oder Rotationsbohren oft der Fall ist.

Infolgedessen wird das Erdreich im Brunnen nicht nass, was das Risiko einer Schwächung oder Zerstörung seiner Wände verringert. Ein weiterer Pluspunkt – die genaue Bestimmung der wasserführenden Schicht.

Beim „nassen“ Bohren ist es nicht immer einfach zu erkennen, dass das lang ersehnte Wasser endlich erschienen ist. Selbst erfahrene Bohrer erkennen diesen Moment manchmal nicht sofort und bohren weiter. Darüber hinaus wird angenommen, dass die Schüttung von „trockenen“ Brunnen höher ist als die von „nassen“.

Der Bailer wird beim Bohren von Brunnen in wasserhaltigen, lockeren Trümmergesteinen verwendet. Das Werkzeug ist mit einem Ventil ausgestattet, um mehr Gestein auf einmal zu erfassen und nach oben zu fördern.

Bei der Wahl zwischen Bailer und Schnecke lassen sich manche Fachleute von folgenden Überlegungen leiten. Bei Schneckenanlagen mit Spülung, wie sie die moderne Industrie herstellt, gibt es Beschränkungen hinsichtlich der Bohrtiefe.

Die Leistung solcher Anlagen beträgt 12 kW. Es ist schwierig, im Hausgebrauch einen Getriebemotor zu finden, der diese Leistung liefert.

Aber ein Getriebe mit nur 2,2 kW Leistung hebt eine Last von etwa einer Tonne. Selbst einen sehr schweren Bailer kann dieser Mechanismus mühelos heben. Es bleibt nur, den Bailer fallen zu lassen, um einen ausreichend starken Schlag zu erzielen, der recht feste Gesteine zerstören kann. So wird bei geringerem Energieaufwand eine effektivere Wirkung erzielt.

Außerdem ist es einfacher und schneller, einen Bohrlöffel aus Alltagsgegenständen zu bauen als eine Schnecke, deren Konstruktion deutlich komplexer ist. Es sind Fälle bekannt, in denen es mit einem selbstgebauten Bohrlöffel, einem Stativ und einem Motor gelang, einen Brunnen von über 40 Metern Tiefe zu bohren, auch wenn diese Arbeit mehrere Monate in Anspruch nahm.

Was ist bei der Arbeit zu beachten?

Zunächst ist es hilfreich, mögliche Probleme vorherzusehen. Natürlich hat jeder Brunnen individuelle Eigenschaften.

Bohrungen im Abstand von nur wenigen Dutzend Metern können nach unterschiedlichen Szenarien ablaufen. Aber die Kenntnis der ungefähren Bodenbeschaffenheit und der enthaltenen Schichten ermöglicht es, einen vorläufigen Plan zu erstellen, sich mit den notwendigen Werkzeugen einzudecken usw.

Je schwerer und zähflüssiger das Material ist, das an die Oberfläche geholt werden muss, desto schwieriger wird die Arbeit mit dem Bailer. Am einfachsten ist es mit trockenem Sand. Bei Schwimmsand hingegen kann die Arbeit ewig dauern, wobei der Brunnen kaum tiefer wird. Manche Fachleute empfehlen in diesem Fall, mit gleichzeitiger Spülung zu bohren und das Verkleidungsrohr so schnell wie möglich vor dem Bailer abzuteufen.

Es ist nahezu unmöglich, mit dem Bailer Schichten aus schwerem Ton zu durchdringen. Bei Böden dieser Art ist es effektiver, mit anderen Methoden zu bohren.

Um eine Lehmschicht auszuwählen, verwendet man eine Büchse: ein schmales, langes Werkzeug mit einer scharfen Unterkante und ohne Ventil. Sie wird ebenfalls aus mehreren Metern Höhe in den Schacht geworfen. Dann wird die Büchse herausgezogen und durch eine schmale vertikale Öffnung gereinigt, die in ihrer Seite angebracht ist. Manchmal wird eine solche Öffnung auch in der Schlämmbüchse angebracht.

Für das Bohren besonders bindiger Erdschichten mit der Seilschlagmethode verwendet man eine Büchse – ein langes Rohr mit einer spitzen Unterkante und einer schmalen Öffnung, die entlang der Büchse angebracht ist.

Eine solche Arbeit in Lehm geht schwer und langsam voran. Es lohnt sich, den Arbeits- und Zeitaufwand abzuschätzen; möglicherweise ist es sinnvoll, das Schneckenbohren der Schlagbohrmethode vorzuziehen. Um die Bodenbeschaffenheit an der Bohrstelle zu beurteilen, gibt es zwei Möglichkeiten: die billige – die Nachbarn zu befragen, die bereits einen Brunnen haben, und die teure – Bohrarbeiten bei Fachleuten in Auftrag zu geben.

Normalerweise wählt man für den Brunnen einen Ort, wo das Gelände abfällt; man nimmt an, dass man so näher an der wasserführenden Schicht ist. Einigen Heimwerkern ist es mit Hilfe einer Schlämmbüchse gelungen, einen recht anständigen Brunnen direkt im Keller ihres Hauses zu bohren, da das Gestell oder der Dreifuß für die Schlämmbüchse – eine relativ kompakte Konstruktion ist.

Man sollte bedenken, dass solche Arbeiten nur in einem ausreichend geräumigen Keller mit hoher Decke durchgeführt werden können. In diesem Raum muss man nicht nur die Bohranlage unterbringen, sondern auch das Verlängerungsrohr des Futterrohrs anbringen.

Wenn Boden und Decke noch fehlen, kann man die Winde an den Dachsparren befestigen. Außerdem muss man mit einer großen Menge schmutzigen Wassers rechnen, das während des Bohrens aus dem Brunnen kommt und alles um sich herum überfluten kann. Es ist sinnvoller, die Bohrung in der trockenen Jahreszeit durchzuführen.

Das Bohren mit der Schlämmbüchse – eine ziemlich schmutzige Arbeit; man sollte einen Ort vorsehen, an den das aus dem Gerät entnommene Erdreich geschüttet wird.

Meistens tut man dies im Sommer. Auch im Winter sind Bohrarbeiten durchaus effektiv, obwohl das Durchdringen der gefrorenen Bodenschicht nicht einfach sein kann. Im Frühjahr während des Hochwassers wird jedoch vom Bohren von Brunnen abgeraten. Nassen Boden auszuheben ist schwieriger, und der Zeitpunkt des Auftretens von Wasser im Brunnen ist schwerer zu bestimmen. Im Herbst fallen die Arbeiten normalerweise auf den November.

Werkzeuge und verwendete Materialien

Zunächst benötigt man die eigentliche Schlämmbüchse sowie eine Vorrichtung, an der sie aufgehängt wird. Die Schlämmbüchse zum Bohren – ein recht schweres Gerät.

Bei starkem Wunsch kann man das gefüllte Gerät zwar manuell aus dem Schacht ziehen, aber das erfordert viel Kraft und Zeit. Um die Arbeit zu erleichtern, wird über der Bohrstelle ein Stativ in Form eines Dreibocks aufgestellt.

Zum Aufhängen des Greifers über der Arbeitsöffnung wird ein spezieller Dreibeinständer verwendet. Normalerweise besteht er aus Metall, aber auch Holzbalken sind geeignet.

Er kann aus Metall oder Holz gefertigt sein. Oben wird eine Rolle befestigt, durch die ein Stahlseil geführt wird. An diesem Seil wird der Greifer aufgehängt. So wird für das Herausziehen weniger Kraft benötigt.

Der Hub erfolgt mit einem Getriebemotor mit Kupplung, auf dessen Welle das Seil aufgewickelt wird. Damit sich die Trommel nach dem Aufprall des Greifers nicht durch die Trägheit weiterdreht, kann eine spezielle Bremseinrichtung installiert werden.

Bei gewerblicher Nutzung ist der Einsatz einer Bremse durchaus gerechtfertigt, aber für den Eigenbedarf kann man darauf verzichten. Mit der Kupplung lässt sich die auf das Gerät wirkende Kraft regulieren, wobei der Aufprallmoment zu berücksichtigen ist. Die Fähigkeit, diesen Moment zu bestimmen, kommt mit der Erfahrung schnell.

Am unteren Teil des Greifers wird ein Schuh mit einem darin integrierten Lamellenventil angeschweißt oder angeschraubt. Das Ventil verhindert, dass der Boden aus dem Gerät herausfällt, wenn es zum Reinigen nach oben gezogen wird.

Sowohl die Vorrichtung als auch den Bohrlöffel und den Glockenbohrer können Sie selbst herstellen oder in Baumärkten kaufen. Wie man ein Bohrwerkzeug für das Handbohren herstellt, ist ausführlich in diesem Artikel beschrieben.

Zur Herstellung des Greifers wird ein mehrere Meter langes Stück Metallrohr benötigt. Der Außendurchmesser eines solchen Rohrs sollte etwa 20 mm kleiner sein als der Innendurchmesser des Verrohrungsrohrs. Zum Beispiel: Wenn ein Stahlverrohrungsrohr mit 133 mm verwendet wird, ist für den Greifer ein Rohr mit einem Durchmesser von 108 mm gut geeignet.

Die Wandstärke des Rohrs für den Greifer kann bis zu 10 mm betragen. Dabei sollten die Abmessungen und das Gewicht des Geräts aufeinander abgestimmt sein. Es muss schwer genug sein, um beim Aufprall auf den Boden diesen effektiv zu lockern und aufzunehmen.

Man sollte jedoch bedenken, dass die Leistung des Getriebes ausreichen muss, um den gefüllten Greifer herauszuziehen. Ein Gewicht von 30-40 kg gilt als völlig ausreichend. Wenn das Rohr ausgewählt ist, muss unten ein Schuh mit Lamellenventil angeschweißt oder angeschraubt werden.

Oben wird ein Schutzgitter und ein Griff angeschweißt, an dem ein Stahlseil befestigt werden soll. Der untere Teil kann nach innen angeschärft werden, um die Bodenlockerung zu verbessern. Anstatt die Kante anzuschärfen, können unten angespitzte Stäbe oder scharfe Metallstücke angeschweißt werden.

Auf ähnliche Weise wird aus einem Rohrstück ein Bohrglas für Lehmböden hergestellt. In diesem Fall ist jedoch kein Ventil erforderlich, und entlang der Rohrlänge werden vertikale Löcher angebracht, um das Glas von klebrigem Boden reinigen zu können.

Neben dem Aufbau und der Ventil-Bohrsonde werden eine Reihe von Materialien und Vorrichtungen benötigt:

• Verrohrungsrohre in der benötigten Anzahl;
• Schellen, um die Rohre während des Schweißens oder Lötens zu fixieren;
• Gartenbohrer;
• Platz zur Sammlung des ausgehobenen Bodens;
• Behälter oder Platz zum Ablassen des verschmutzten Wassers;
• Schweißgerät oder Lötkolben für PVC-Rohre.

Für die Bildung des Bohrlochs können sowohl metallische als auch Kunststoff-Futterrohre verwendet werden. Das untere Ende des ersten Kunststoffrohrs muss mit einem speziellen Schuh versehen sein, der das Absenken des Rohrs in den Brunnenschacht erleichtert. Kunststoffrohre werden mit einem dafür vorgesehenen Lötkolben verschweißt.

Die Arbeit mit diesem Werkzeug zu erlernen ist nicht schwer, aber vor Beginn der Arbeiten ist es besser, ein paar Lektionen von erfahreneren Meistern zu nehmen oder an Abschnitten unnötiger Rohre zu üben. Mit Metallrohren zu arbeiten ist etwas einfacher, da sie robuster sind als Kunststoffkonstruktionen.

Nicht selten wird ein solches Rohr einfach in den Schacht getrieben, um es auf die gewünschte Tiefe abzusenken. Zum Schweißen von Metallrohren wird ein Schweißgerät verwendet; wenn keine Erfahrung mit solchen Geräten vorhanden ist, muss man sie sich aneignen. Meistens werden für Bohrlöcher Rohre mit Gewindeverbindung verwendet, aber Schweißen gilt als zuverlässiger.

Beschreibung der Bohrtechnologie

Wenn alle Materialien und Werkzeuge vorbereitet sind, kann mit den Arbeiten begonnen werden. Über der ausgewählten Stelle für das Bohrloch wird ein Dreibein aufgestellt. In die Rolle wird das Stahlseil der Ventil-Bohrsonde eingelegt und auf die Welle des Getriebes gewickelt. Im Boden unter der Sonde wird mit einem Gartenbohrer ein Loch mit einem Durchmesser gebohrt, der groß genug ist, damit die Sonde hineinpasst.

Das Bohren kann beginnen. Den über die Öffnung angehobenen Bohrlöffel einfach fallen lassen. Der Aufprall lockert den Boden, das Ventil öffnet sich und der Hohlraum des Bohrlöffels füllt sich mit Erdreich.

Normalerweise macht man nicht einen, sondern drei bis vier Schläge, damit der Bohrlöffel maximal mit Erdreich gefüllt wird. Dann wird er aus dem Schacht nach oben geholt, das Ventil geöffnet und das aufgenommene Erdreich ausgeschüttet.

Den geleerten Bohrlöffel wieder mehrmals in den Schacht werfen usw. Allmählich wird der Schacht tiefer. Um die Wände vor Einsturz zu schützen, muss das erste Verrohrungsrohr hineingelassen werden.

Mit dem Bohrlöffel kann man einen Brunnen sogar im Keller bohren, besonders wenn Boden und Decke noch nicht verlegt sind. Statt eines Dreibeins verwendet man die Dachsparren als Stütze, an denen die Seilrolle für das Seil des Bohrlöffels befestigt wird.

Das Rohr wird mit speziellen Schellen gehalten, damit es nicht zu tief absinkt. Bei Bedarf wird die Länge des Verrohrungsrohrs durch Anschweißen, Anschrauben oder Anlöten weiterer Rohre verlängert.

Es wird angenommen, dass man einen flachen Brunnen zuerst bohren und dann die Rohre einsetzen kann, aber es ist viel sinnvoller, die Rohre sofort einzubauen. Dies schützt die Wände des Brunnens zuverlässig vor dem Einsturz.

Es ist sehr wichtig, das erste Verrohrungsrohr korrekt im Schacht zu installieren. Seine Position wird mit einer Wasserwaage ausgerichtet und sorgfältig fixiert. Die Position der übrigen Rohre wird nach dem ersten Rohr ausgerichtet. Wenn das Rohr von Anfang an schief steht, kann dies das Bohren, den Einbau der Filterpumpe, die Wartung des Brunnens usw. erschweren.

Die obere Schicht des lehmigen Bodens ist aufgrund des hohen Tongehalls meist sehr dicht. Sie wird mit dem Schappenrohr (dessen Aufbau oben beschrieben wurde) durchdrungen. Man geht genauso vor wie mit dem Bohrlöffel: man wirft es in den Schacht, holt es heraus, reinigt es usw. Nach dem Passieren dieses schwierigen Abschnitts kann man wieder den Bohrlöffel verwenden.

Um das Verbinden der Verrohrungsrohre zu erleichtern, werden der obere und untere Rand des Rohres, das an die bereits vertiefte Säule angeschlossen wird, mit speziellen Schellen aus Metall oder Holz fixiert.

Schwierigkeiten können auch beim Durchqueren von Treibsand auftreten, wenn der Bohrstrang während des Bohrens durch diese wasserreiche Schicht geht. Einige Fachleute sind der Meinung, dass es zur Beschleunigung der Arbeit sinnvoll ist, Wasser in die Verrohrung zu geben und das flüssige Erdreich abzuschöpfen.

Normalerweise wird das Bohren mit der Ventilkappe „trocken“ durchgeführt. Dadurch kann das Auftreten von Wasser im Bohrloch, das darauf hinweist, dass die wasserführende Schicht erreicht ist, recht genau festgestellt werden.

Das Bohren abzubrechen, sobald Wasser im Schacht erscheint, ist ein häufiger Fehler von Bohranfängern. Es wird empfohlen, weiterzubohren und etwa einen halben Meter tiefer in die nächste Erdschicht vorzudringen. Dadurch wird die maximale Brunnenergiebigkeit sichergestellt. Danach bleibt noch, den Brunnen zu pumpen, eine Pumpe hineinzulassen, den Brunnenkopf zu installieren usw.

Wahl: mit oder ohne Filter?

Um zu verhindern, dass Verunreinigungen in den Brunnen gelangen, wird im Inneren des Schachts ein zweites Rohr mit einem Brunnenfilter installiert. Dieser wird aus einem langen Rohrabschnitt gefertigt, dessen Durchmesser kleiner sein muss als der Durchmesser des Futterrohrs. Der obere Teil des Rohrs dient als Stopfbuchse, während im mittleren Teil zahlreiche Löcher angebracht werden.

Auf dem Rohrabschnitt, aus dem der Brunnenfilter hergestellt wird, müssen eine Reihe von häufigen und ausreichend großen Löchern angebracht werden. Diese Perforation gewährleistet einen schnellen Zulauf des gefilterten Wassers in den Brunnen.

Der perforierte Bereich wird mit einem Galonengewebe abgedeckt, aber notfalls reicht auch ein gewöhnliches feinmaschiges Netz, z. B. mit den Abmessungen 0,2 x 0,13. Das Netz kann mit Draht befestigt werden.

Der untere Teil des Filters ist ein Absetzbecken, dort ist keine Perforation erforderlich. Wenn in einen Schneckenbohrbrunnen der Filter mit Hilfe von miteinander verbundenen Gestängen abgesenkt werden kann, wird der Filter beim Seilschlagbohren mit einem Metallseil eingebracht.

Der perforierte Brunnenfilter sollte mit einem Metallgewebe aus Galonengeflecht abgedeckt und mit Draht aus Edelstahl fixiert werden. Anstelle des Galonengewebes kann auch ein gewöhnliches, ausreichend feinmaschiges Netz verwendet werden.

Dies erlaubt es nicht, den Filter mit Kraft anzudrücken, um die Dichtheit der Konstruktion bei der Verbindung mit der Stopfbuchse zu gewährleisten. In diesem Fall kann effektiv PSUL verwendet werden – ein vorkomprimiertes Dichtungsband. Dieses Material wird häufig bei der Montage von PVC-Fenstern eingesetzt.

Ein solches Band sollte auf den Rand des Filters gewickelt und sofort in den Schacht abgesenkt werden, da sich das PSUL relativ schnell ausdehnt. Wenn der Filter unmittelbar nach dem Aufwickeln des Bandes abgesenkt wird, dehnt es sich unten aus und sorgt für eine zuverlässige Abdichtung des Filters. Nachdem der Filter abgesenkt wurde, wird die Verrohrung vorsichtig nach oben gezogen.

PSUL – vorkomprimiertes selbstexpandierendes Dichtband wird bei der Montage von PVC-Fenstern verwendet, eignet sich aber auch zur Herstellung einer Dichtung für den Brunnenfilter. Man sollte das PSUL etwa 30 cm am oberen Teil des Filters aufwickeln und ihn sofort in den Brunnen absenken

Dabei sollte der größte Teil des Filters unterhalb der Oberkante der Verrohrung liegen. Zum Anheben des Rohrs können zwei Fünf-Tonnen-Wagenheber verwendet werden. Der an die Oberfläche gehobene Teil des Rohrs wird abgeschnitten oder abgeschraubt. Damit die Klemme nicht verrutscht, werden an das hervorstehende Rohrstück Bewehrungsstücke angeschweißt.

Das Seil-Schlagbohrverfahren ermöglicht die Erstellung eines filterlosen Brunnens. Um diesen so auszubauen, muss die Verrohrung etwa 0,5 Meter unter den Grundwasserleiter abgesenkt werden. Beim „nassen“ Schnecken- oder Kernbohren ist es oft schwierig, den Bohrkern aus dem Bohrloch zu entnehmen. Der Bailer fördert leicht lockere, wassergesättigte Trümmergesteine.

Schema des Aufbaus eines filterlosen Brunnens: 1 – Brunnen; 2 – Grundwasserleiter; 3 – Wassereinzugstrichter; 4 – Deckschicht; 5 – Verrohrungsstrang; 6 – Sand; 7 – Hohlraum, der beim Auspumpen des Sandes mit dem Airlift entstanden ist

Nachdem die Verrohrung fest installiert ist, werden zwei Schläuche in den Brunnen abgesenkt. Durch den einen wird ein Wasserstrom in den Brunnen geleitet, und durch den anderen wird mit einem Kompressor Luft eingepresst. Auf diese Weise entsteht ein sogenannter Airlift, und der Wasserstrom verhindert die Bildung eines Sandpfropfens.

Infolgedessen fließt durch die Verrohrung ein Gemisch aus Wasser, Sand und Luft, das in einen separaten Behälter abgelassen werden muss. Nachdem sich das Gemisch abgesetzt hat, sollte das Volumen des aus dem Brunnen gespülten Sandes gemessen werden. Laut Nachschlagewerken entspricht jeder Kubikmeter dieses Sandes etwa 4,5 Kubikmetern Schüttung.

Mit dem Kernbohr- und Schneckenbohrverfahren für Wasserbrunnen macht Sie ein anderer Artikel vertraut, den wir Ihnen zur Lektüre empfehlen.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Video #1. Anschauliche Demonstration des Bohrens eines Brunnens mit dem Bailer:

Video #2. Kombination von Schneckenbohren in festem Boden und Einsatz des Bailers, um feinen, wassergesättigten Sand zu durchdringen:

Video #3. Interessante Variante des Aufbaus von Bailer und Bohrlöffel:

Beim Seilbohren gibt es viele Vorteile gegenüber der weiter verbreiteten Schneckenbohrmethode. Eine Schappe und anderes Zubehör kann man leicht aus vorhandenen Materialien herstellen. Auch der Bohrprozess selbst ist einfach, besonders wenn mögliche Probleme von Anfang an bedacht werden.

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