Brunnen auf der Datscha in Eigenregie: Ein Überblick über Technologien und Werkzeuge für das manuelle Bohren

Ein Brunnen auf dem Datscha-Grundstück wird Sie von einer Vielzahl von Problemen befreien. Er versorgt Sie mit Wasser für die Bewässerung, die Pflege des eigenen Fahrzeugs und des Grundstücks. Das selbst gewonnene Wasser wird wohl kaum für Trinkzwecke taugen, aber es ist durchaus geeignet für hygienische Maßnahmen.

Allerdings ist das Bohren eines Brunnens nicht gerade billig. Anders sieht es aus, wenn Sie den Brunnen auf der Datscha selbst bauen. In diesem Fall können Sie sich mit minimalen finanziellen Verlusten eine eigene Wasserquelle verschaffen. Sind Sie einverstanden?

In dem von uns vorgeschlagenen Artikel werden die Bohrtechnologien detailliert beschrieben, die für selbstständige Bohrer zugänglich sind. Detailliert beschrieben werden das Bohrwerkzeug und die Regeln für seine Auswahl in Abhängigkeit von den physikalisch-mechanischen Eigenschaften des Bodens. Unsere Empfehlungen werden eine wirksame Hilfe bei der Einrichtung eines Wasserentnahmebrunnens sein.

Ein kurzer, vereinfachter Kurs in Hydrogeologie

Grundwasser unterscheidet sich wesentlich von Oberflächenwasser. Es fließt nicht in Form von reißenden Bächen und Flüssen und sammelt sich nicht in Seen, es sei denn, es trifft auf eine Karsthöhle in der Erdkruste.

Wenn unter unseren Füßen überall reißende Ströme toben würden, würden Städte und Siedlungen zusammen mit dem Boden einstürzen, der kein zuverlässiges felsiges Fundament hat.

Grundwasser wird aus Poren, Rissen, Kavernen (Hohlräumen) gewonnen, die in der Gesteinsstruktur vorhanden sind

Art des Wasservorkommens in Gesteinen

Grundwasser wird in Poren, Hohlräumen und Rissen gespeichert, die im Verlauf verschiedener geologischer Prozesse in Gesteinen entstanden sind. Auf die Entstehung und Wirkungsweise der Prozesse werden wir in diesem Artikel nicht näher eingehen.

Wir möchten lediglich anmerken, dass die physikalisch-mechanischen Eigenschaften der Böden sowie die wasserbaulichen und hydrogeologischen Besonderheiten des in ihnen enthaltenen Wassers von der Art ihrer Bildung abhängen.

Grundwasser ist durch eine gewisse Bewegung innerhalb der sie aufnehmenden Schicht gekennzeichnet – einer Sedimentschicht mit gleichwertigen Eigenschaften und Struktur. Auf sie wirkt analog zum Oberflächenwasser die Schwerkraft, die einen Fluss zu tiefer liegenden Schichten oder entlang des Gefälles zu tiefer gelegenen Bereichen bewirkt.

Wenn Grundwasser die Möglichkeit hat, sich anzusammeln, aber keine Abflussmöglichkeiten hat, steigt der Druck. Wasser kann aufgrund physikalischer Eigenschaften nicht komprimiert werden. In einem geschlossenen Raum zwingt der Druck die Flüssigkeit, einen natürlichen Ausweg zu suchen. Durch dieses Phänomen entstehen Quellen und Geysire an der Oberfläche.

Grundwasser wird aus den Poren von Sanden unterschiedlicher Korngröße und Lagerungsdichte, aus geklüftetem Kalkstein, seltener aus Sandstein abgepumpt

Böden, deren Poren, Hohlräume und Risse Wasser aufnehmen, werden als wasserführend oder grundwasserhaltig bezeichnet. Ein zur Wasserentnahme errichtetes Bauwerk muss genau in diese eingetieft werden. Zu den Grundwasserleitern gehören Arten, die Wasser ungehindert durchlassen können, und solche, die es nur zurückhalten können.

Im geologischen Profil wechseln sich Grundwasserleiter normalerweise mit Grundwasserstauern ab. Dies sind tonige Böden, deren Struktur dem allseits bekannten Plastilin ähnelt; sie enthalten kein Wasser und lassen es nicht durch.

Wasser kann sich in kleinen Linsen und Rissen befinden, die in Lehm und festem Sandlehm gebildet werden. Meistens wird es jedoch einfach von tonigen Ablagerungen absorbiert, wodurch deren Konsistenz verändert wird.

Zu den Grundwasserstauern zählen auch Gesteins- und Halbgesteinsarten in unzerstörtem Zustand, d.h. ohne Risse. Wenn ihr Körper von Rissen unterschiedlicher Größe durchzogen ist und diese zudem mit Wasser gefüllt sind, gehen die Gesteins- und Halbgesteinsformationen in die Kategorie der wasserführenden über.

Je größer das Volumen der Hohlräume im Gestein, desto höher ist die Wasserführung der wasserführenden Schicht. Allerdings kann diese Kennzahl nur beim Bohren eines Brunnens ermittelt oder bei einer Organisation in Erfahrung gebracht werden, die in der Nähe Bohrungen durchgeführt hat.

Klassifizierung des Grundwassers

Die Art der Bildung der wasserführenden Böden liegt der Klassifikation nach physikalisch-mechanischen Eigenschaften zugrunde.

Demzufolge wird das nutzbare Grundwasser vereinfacht unterteilt in:

• Wässer der Sedimentablagerungen. Sie befinden sich in den Poren von Sanden unterschiedlicher Korngröße, in den Hohlräumen von Kies-, Schotter- und Geröllablagerungen. Sie werden von Lockergesteinen aufgenommen, deren Partikel nicht miteinander verbunden sind. Die genannten Gesteine verfügen über hervorragende Filtereigenschaften: Wasser kann sich in ihnen und durch sie hindurch in jede für es günstige Richtung frei bewegen.
• Wässer der festen Gesteine. Sie befinden sich in den Rissen von Gesteins-, Halbgesteins- und einigen zementierten Sedimentböden. Der häufigste aufnehmende Vertreter ist Kalkstein. Wasser kann sich über Risse in festen Tonen, Mergeln, Sandsteinen usw. ausbreiten, aber diese Varianten sind für die Gewinnung ungeeignet.

Die Filtereigenschaften des Grundgesteins hängen vom Grad der Zerklüftung ab. Im ungestörten Zustand sind die Partikel durch kristalline oder konsolidierte Bindungen fixiert, die verhindern, dass Wasser innerhalb der Schicht fließt, nach außen sickert oder von außen eindringt.

Das Wasser im Grundgestein entsteht durch Kondensation. Es sammelt sich über Jahrhunderte an, ohne äußere Zufuhr zu erhalten. Natürlich ist es im begrenzten Raum beengt, sodass sich bei Erschließung einer solchen Schicht der statische Wasserspiegel normalerweise über der Lagerungstiefe einstellt. Manchmal sprudeln solche Brunnen sogar.

Die Böden der Sedimentschicht lagern in relativ horizontalen Schichten, innerhalb derer die physikalisch-mechanischen Eigenschaften und die Struktur gleich sind oder geringfügige Abweichungen aufweisen. Wasserstauende Böden wechseln sich in der Regel mit wassergesättigten ab.

Sedimentablagerungen werden regelmäßig durch atmosphärisches Wasser gespeist. Es dringt durch einfaches Versickern ein – Infiltration durch die darüber liegenden Schichten. Sedimentäre Grundwasserleiter können auch in horizontaler Richtung gesättigt werden, z. B. indem sie Wasser durch dieselbe Infiltration von einem nahe gelegenen Gewässer erhalten.

Die Filtereigenschaften und die Entstehungsart von Gesteinen sind eng mit den hydraulischen Eigenschaften des darin enthaltenen Wassers verbunden.

Nach diesem Merkmal werden Grundwässer in folgende Kategorien eingeteilt:

• Druckloses Grundwasser. Dies sind Wässer, die in Sedimentgesteinen, in den ersten wasserdurchlässigen Schichten von der Tagesoberfläche, lagern. Sie werden frei gespeist und entladen sich auf dieselbe Weise in Gewässer oder darunter liegende Schichten, daher haben sie keinen Druck.
• Gespanntes oder artesisches Grundwasser. Es ist klar, dass es sich größtenteils um Wässer des Grundgesteins handelt. Jedoch werden einige Brunnen, die einen sedimentären Grundwasserleiter erschließen, auch dazu gezählt. Zum Beispiel, wenn das Grundstück in einer Senke zwischen zwei Hügeln liegt, wird das durch den Bohrloch erschlossene Wasser versuchen, das mittlere Niveau der Schicht zu erreichen und zu sprudeln.

Wenn ein Grundwasserleiter, der an Sedimentgesteine gebunden ist, zwischen wasserstauenden Schichten derselben Genese lagert, können sie einen geringen Druck aufweisen. Ein anschauliches Beispiel: wassergesättigter Sand, der von oben und unten von Lehmschichten 'umfasst' wird. Bei der Erschließung kann der statische Wasserspiegel für einige Zeit etwas über der Schichtoberkante liegen.

Grundwässer von Sedimentgesteinen sind selten gespannt, da sie fast immer die Möglichkeit zur Entlastung haben. Eine Ausnahme sind Brunnen, die in einer Senke zwischen Hügeln gebohrt wurden. In solchen Quellen wird das Wasser versuchen, den allgemeinen Grundwasserspiegel entlang der wassergesättigten Schicht nach dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße zu erreichen.

Im Volksmund wird solches Wasser als Zwischenschichtwasser bezeichnet, in der Fachsprache der Hydrogeologen als gering gespannt. In der Praxis kommen solche Situationen äußerst selten vor. Denn Wasser, das an sedimentäre Böden gebunden ist, hat fast immer eine Möglichkeit zur Entlastung.

Diese Möglichkeit kann sich in 1–10 km oder mehr Entfernung vom Bohrpunk befinden, aber dank ihr gibt es keinen Druck im Grundwasserleiter. Also kann auch von Druck nicht die Rede sein.

Bohrbarkeitskategorie als Argument

Neben den genannten klassifikatorischen Unterschieden gibt es noch ein sehr wichtiges Merkmal, mit dem sich Meister vertraut machen müssen, die auf ihrem eigenen Grundstück einen Wasserbrunnen bohren möchten. Dies ist die Bohrbarkeitskategorie, die den Bereich der manuellen Bohrmöglichkeiten erheblich einschränkt.

Die Bohrbarkeitskategorie wird wiederum durch die physikalisch-mechanischen Eigenschaften der Gesteine und die Besonderheiten ihrer Herkunft bestimmt. Nach diesen Merkmalen werden die Böden unterteilt in:

• Lockere. Grob- und feinklastische Sedimentgesteine, die beim Abbau ihre Form nicht behalten: Sande aller Dichtegrade und Korngrößen, Kies-, Schotter-, Geröllablagerungen. Sie lassen sich leicht zerstören, aber nicht immer einfach aus dem Bohrloch fördern.
• Plastische. Tonige Sedimentböden, die beim Abbau ihre Form behalten: die Familie der Lehme, Tone und sandigen Lehme. Sie sind schwerer zu zerstören als der vorherige Typ, lassen sich aber aufgrund ihrer eigenen „Klebrigkeit“ ohne große Probleme fördern.
• Feste. Dazu zählen Gesteins- und Halbgesteinsarten. Die höchste Bohrbarkeitskategorie, die die Komplexität und Mühsal des Abbaus bestätigt. Die Gesteine sind schwer zu zerstören und auch von der Bohrsohle schwer zu heben.

Sedimentäre Ablagerungen bestehen aus lockeren und plastischen Varianten. Mit ihrem Bohren kann man selbst fertig werden. Es besteht keine besondere Notwendigkeit, Maschinen einzusetzen oder ein superkompliziertes Bohrwerkzeug herzustellen.

Tabelle mit der Klassifikation der Gesteine nach Bohrbarkeit mit Schneckenwerkzeug. Die Schnecke gehört zu den Geräten mit der höchsten Abbaugeschwindigkeit, aber in den meisten Fällen muss nach dem Durchgang mit ihr der Bohrlochboden mit einer Ventilbüchse gereinigt werden (+).

Tabelle mit den Bohrbarkeitskategorien von Gesteinen im Seilschlagverfahren. Die Bohgeschwindigkeit ist am niedrigsten, aber nur mit dem Seilschlagverfahren können lockere Sande, Kies-Geröll-Ablagerungen durchteuft, wassergesättigte Böden aus dem Bohrloch gefördert und die Bohrsohle gereinigt werden (+).

Zu den anstehenden Gesteinen zählen überwiegend Gesteins- und Halbgesteinsarten. Für den Hobbybohrer ist dies eine praktisch unzugängliche Option.

Ohne Bohrgeräte ist die Erschließung äußerst schwierig, und ohne spezialisiertes Zerstörungswerkzeug, den Meißel, gänzlich unmöglich. Feste und halbfeste Tone lassen sich leichter bohren als „Fels“, aber daraus kann kein Wasser gepumpt werden.

Für die Wasserentnahme werden Bohrungen mit Absenkung des Wasseraufnahmeteils in Sand oder Kalkstein angelegt. Wer selbst bohren möchte, kann die “Sand”-Variante bewältigen (+)

Beachten Sie, dass Trinkwasser sowohl aus Sedimentablagerungen als auch aus festem Gestein gewonnen wird. Die auf Sedimente bezogene Variante ist jedoch meist nur technisches Wasser, da der Boden in der Lage ist, alle Flüssigkeiten durchzulassen, einschließlich Abwässer, auf den Boden verschüttete Öle, Erdölprodukte und anderes.

In jedem Fall muss das aus der eigenen Quelle geförderte Wasser zur Untersuchung ins SES gebracht werden, um ein durch Analysen belegtes Urteil über die Trink- oder Brauchwassereignung zu erhalten.

Auswahl des Standorts für einen Brunnen auf dem Datscha-Grundstück

Bevor Sie auf dem Gartengrundstück eine Bohrung zur Wasserentnahme durchführen, müssen Sie eigenständige hydrogeologische Erkundungen durchführen. Das klingt aufwendig, besteht aber im Wesentlichen aus einer Befragung der Nachbarn, die eine eigene Wasserquelle besitzen.

Folgende Punkte sollten bei der Befragung ermittelt werden:

• Die Tiefe des Wasserstandes in den vorhandenen Entnahmestellen. Diese Information kann man von den Eigentümern sowohl von Bohrungen als auch von Brunnen erfragen.
• Stabilität des statischen Niveaus. Hat es die Neigung, in trockenen Sommerperioden und im Winter deutlich abzusinken?
• Die geologische Situation. Genauer gesagt, welche Gesteinsarten wurden beim Graben des Brunnens oder beim Bohren aufgeschlossen? Gab es Felsbrocken?

Gartengrundstücke liegen in der Regel in flachem Gelände, das durch eine nahezu horizontale Lagerung der geologischen Schichten gekennzeichnet ist. Geringfügige Abweichungen ergeben sich nur aus dem Unterschied der absoluten Höhen zwischen der vorhandenen Quelle und der Bohrstelle.

Es ist besser, keinerlei volkstümliche Methoden zur Suche nach Wasseranzeichen auf dem Grundstück zu verwenden. Gespräche über die Empfindlichkeit von Ameisen und die Berücksichtigung des Klimas sind geradezu lächerlich, sie haben keinerlei Einfluss auf das Grundwasservorkommen. Auf das Klima hätte man bereits bei der Auswahl des Grundstücks achten sollen.

Es lohnt sich durchaus, die kürzeste Route von der Quelle zum Haus oder zur Sauna festzulegen. Und berücksichtigen Sie unbedingt die Möglichkeit der Installation eines Turms für die bequeme Durchführung aller Arbeiten. Bei der Entscheidung über den besten Zeitpunkt zum Bohren hilft der folgende Artikel.

Miete einer mobilen Bohranlage

Die einfachste und am wenigsten aufwändige Methode zur Errichtung einer Bohrung auf dem eigenen Gartengrundstück ist die Miete einer mobilen Bohranlage. Mit ihrer Hilfe kann man in ein paar Tagen ein eigenständiges Bauwerk zur Wasserentnahme auf dem Grundstück bohren und ausbauen.

Die Anlage durchdringt mühelos die Schichten der Lockergesteine und kann, wenn der Fachmann es wünscht, auch das Festgestein erschließen, aber billig ist diese Methode nicht zu nennen.

Für das Bohren eines Wasserentnahmebrunnens benötigen Sie Bohrwerkzeuge. Für die Förderung von lockerem Gestein benötigen Sie eine Schappe, bindige Böden lassen sich leichter mit einer Schnecke, einem Fassbohrer oder einem Kernbohrgestänge heben. Wenn Sie Felsbrocken oder festes Gestein zerstören müssen, müssen Sie Meißel bereithalten.

Als kostengünstigere Alternative eignet sich eine zerlegbare manuelle Bohreinrichtung. Sie umfasst einen Schneckenbohrer mit einem Griff zur Drehbewegung beim Ansetzen und einen Satz Gestänge zur Verlängerung der Bohrkolonne. Mit dem Handbohrer werden Brunnen von 10–25 m problemlos gebohrt. Es geht auch tiefer, wenn Gesundheit und Anzahl der Gestänge es zulassen.

In Ermangelung einer Bohranlage oder eines fabrikgefertigten Geräts greift man auf Methoden zurück, die noch vor nicht allzu langer Zeit im professionellen Bohren verwendet wurden. Es geht um das manuelle Schlagdreh- und Seilschlagverfahren.

Aufgrund der Heterogenität des geologischen Profils werden Bohrverfahren meistens in Kombination angewendet. Der Unterschied in der Technik des Gesteinsabbaus und der Gesteinsförderung ermöglicht es, buchstäblich jede noch so komplexe geologische Formation zu durchteufen.

Das Set für manuelles Bohren (umgangssprachlich auch “Handbohrer” genannt) ist die einfachste fabrikgefertigte Bohranlage. Es ist für Schneckenbohren ausgelegt. Im gewerblichen Einsatz wird es dort verwendet, wo es nicht möglich ist, den Mast einer regulären Bohranlage aufzustellen (+)

Methoden für das manuelle Bohren

Bevor man sich für die Verwirklichung eines eigenen Wasserentnahmebrunnens entscheidet, sollte man sich gründlich mit den Methoden des Brunnenbaus vertraut machen. Die Technologie wird in Abhängigkeit vom geologischen Aufbau des Grundstücks ausgewählt. Dazu befragt man die Nachbarn ausführlich, wie sie ihren Brunnen gegraben oder gebohrt haben.

Nachdem man herausgefunden hat, welche Bodenart bei der Erschließung früher durchteuft wurde, entscheidet man sich für das Bohrwerkzeug. Es wird selbst hergestellt oder gemietet werden müssen. Sofort muss entschieden werden, was mit dem Bohrturm geschehen soll: ihn vorübergehend von jemandem leihen oder selbst bauen.

Variante #1 – Schlagdrehbohren

Aus der Bezeichnung geht hervor, dass die Zerstörung und Förderung des gelockerten Gesteins aus dem Bohrloch mittels Schlägen und Drehungen erfolgt.

Für die genannten Bohrarbeiten werden verschiedene Arten von Werkzeugen verwendet, und zwar:

• Löffelbohrer. Er ist für das Drehbohren bestimmt und wird beim Durchteufen plastischer Böden eingesetzt. Es handelt sich um einen Zylinder, dem die kleinere Hälfte oder nur ein Segment fehlt. Der Bohrer ist mit einer gewissen Verschiebung der Mittelachse gefertigt, damit das Bohrloch weiter wird als das Werkzeug selbst.
• Schneckenbohrer. Er ist für die Bearbeitung dichter toniger Böden im Drehbohrverfahren bestimmt. Es handelt sich um eine Schraube mit einer oder mehreren Windungen. Die Funktionsweise ist einfach: Er wird in den Boden geschraubt und fördert das gelöste Material auf den Schaufeln an die Oberfläche.
• Schlammbüchse (Bailer). Sie ist für die Bearbeitung lockerer Sedimentgesteine im Schlagbohrverfahren bestimmt. Außer ihr ist kein Werkzeug für die vollständige Förderung von Kies-Schotter-Ablagerungen, Schotter, Geröll, lockeren Sanden geeignet. Der Bailer ist unersetzlich beim Heben von wassergesättigten und dadurch sehr schweren Böden.
• Meißel. Er ist zum Zertrümmern von hartem Gestein durch wiederholte, kräftige Schläge bestimmt. Er wird zusammen mit der Schlammbüchse eingesetzt, die nach dem Zerkleinern das abgetragene Material aus dem Bohrloch schöpft.

Der Löffel – ein universelles Bohrgerät mit zwei Greifvorrichtungen. Zum Abschneiden und Erfassen von Erdreich in vertikaler Richtung ist die linke Wand einer eigenartigen Öffnung im Zylinder leicht gebogen.

Für den unteren Greifer wird meist ein Meißel in Form einer Schaufel an der Bohrersohle angebracht. Es gibt eine enorme Anzahl von Variationen zum Thema Löffel. Wer ihn selbst herstellen möchte, muss lediglich das Funktionsprinzip verstehen.

Löffelbohrer zerstören und erfassen das Gestein in zwei Richtungen. In vertikaler Richtung schneidet die Kante des Halbzylinders, die sich in Drehrichtung des Bohrers befindet, das Erdreich ab, der untere Meißel vertieft das Bohrloch nach dem Schraubprinzip.

Der Löffel wird wie ein Schneckenbohrer in das Gestein geschraubt. Mit dem unteren Meißel dringt er in den Boden ein, der nach der Trennung vom Massiv in den unvollständigen Zylinder gelangt. Mit dem Seitenmeißel schneidet der Löffel während der Drehung Gestein von den Schachtwänden ab. Das neu abgeschnittene Erdreich verdichtet die vorherige Portion und drückt sie in den Hohlraum des Geräts.

Die Arbeit wird fortgesetzt, bis die Löffelhöhle zur Hälfte oder zu zwei Dritteln mit Bohrklein gefüllt ist. Dann wird der Bohrer aus dem Bohrloch gezogen und von dem erbohrten Haufwerk befreit, das durch einen im Zylinder vorhandenen seitlichen vertikalen „Durchbruch“ austritt. Der entleerte Bohrer wird erneut auf die Bohrlochsohle abgesenkt und weitergebohrt.

Löffel zum Bohren von halbfesten und festen tonigen Böden, die keine Halterung mit einem unteren Greifer erfordern

Der untere Greifer des Löffelbohrers ist in Form einer Schneckenwindung ausgeführt, zur Erleichterung der Durchführung mit einem zusätzlichen Bohrer verstärkt

Löffelbohrer für das manuelle Bohren bis zu einer Tiefe von 5 m mit verkürztem Arbeitsteil, der an die Startstange angeschweißt ist

Die Symmetrieachse des Löffels ist nicht umsonst verschoben. Der Exzenter ermöglicht es, ein Loch zu bohren, das für die gleichzeitige Installation des Futterrohrs geeignet ist. Eine Verrohrung ist unbedingt erforderlich, um den Bohrlochschaft in Sedimentablagerungen zu formen.

Ohne sie würden lockere Gesteine endlos auf den Grund des Bohrlochs rieseln, und tonige Gesteine würden bei Nässe in den Schacht „quellen“, den Durchlass verengen und den Transport des Geräts zur Bohrlochsohle erschweren.

In letzter Zeit wird der Löffel zunehmend durch verschiedene Modifikationen von Schneckenbohrern verdrängt. Sie erleichtern zwar den Vortrieb, sind aber hinsichtlich der Förderung des zerstörten Gesteins dem Löffel deutlich unterlegen.

Mit ihm können feuchte, klebrige Sande erbohrt werden, während der Schneckenbohrer diese nicht vollständig fördert. Zur Reinigung der Bohrlochsohle nach dem Schneckenbohrer muss fast immer ein Gestängebohrer eingesetzt werden. Das bedeutet, dass die Arbeit doppelt ausgeführt wird.

Das Schneckenbohren hat einen gewichtigen Nachteil – beim Eindrehen des Bohrers kann man sehr leicht von der Vertikalen abweichen. Wesentliche Abweichungen führen zur vollständigen Unbrauchbarkeit des Bohrlochs. Geringfügige Abweichungen erschweren die Installation der Verrohrung und später das Eintauchen der Pumpe (+)

Das einfachste Modell eines Ventilbohrers wird aus einem Rohrstück Ø 180–220 mm hergestellt, abhängig von der Größe des Bohrlochs. Wir dürfen nicht vergessen, dass für das Abpumpen des Wassers mit einer Tauchpumpe der Innendurchmesser der Verrohrung 2–3 cm größer als der Außendurchmesser der Pumpe sein muss. Sonst kann sie nicht in das Wasserentnahmegebäude abgesenkt werden.

Die optimale Länge des Rohrabschnitts für den Ventilbohrer beträgt 1,0 – 1,2 m, um sich nicht mit dem Heben, Entleeren des Geräts und dem Reinigen von innen mit der Hand bei Bedarf abmühen zu müssen. Im oberen Drittel wird ein Fenster ausgeschnitten, das zum Entfernen des gebohrten Bodens erforderlich ist. An der Spitze wird sie mit Schrauben befestigt oder eine Öse angeschweißt, an der das Seil befestigt wird.

Der Schuh des Werkzeugs wird meistens mit einem ein-, seltener zweiflügeligen Ventil ausgestattet. In schmalen Ventilbohrern dient eine Kugel als Ventil. Damit der untere Teil den Boden besser lockert und zerkleinert, wird unten eine scharfe Kante geschliffen oder Zähne gefeilt.

Mehrere interessante Varianten der Herstellung eines Ventilbohrers werden in dem Artikel vorgestellt, den wir Ihnen zur Lektüre empfehlen.

Der am Seil gehaltene Ventilbohrer wird frei auf die Sohle geworfen. Beim Aufprall auf den Boden öffnet sich das Ventil und der zerstörte Boden gelangt in den Hohlraum des Rohrs.

Nachdem eine Portion Boden in den Hohlraum des Geräts gelangt ist, schließt sich das Ventil, wodurch der Ventilbohrer das lockere, nicht bindige Gestein zurückhält. Dann wird das Gerät auf eine Höhe von 1,5 bis 1,0 m über die Sohle angehoben und erneut geworfen, bis weitere 0,3 bis 0,4 m durchschritten sind.

Darüber, wie man einen Bohrmeißel für das manuelle Bohren von Wasserentnahmebrunnen herstellt, wird in dem von uns empfohlenen Artikel ausführlich beschrieben.

Wir stellen praxiserprobte Meißelkonstruktionen vor, wünschen aber aufrichtig, dass Sie nicht mit der Notwendigkeit ihrer Anwendung konfrontiert werden. Natürlich kann man einen „Felsen“ von Hand ohne Meißel nicht zerstören. Aber lohnt es sich darauf einzulassen?

Das Bohren wird buchstäblich nur ein paar Zentimeter pro Tag vorankommen. Es ist sinnvoller, eine mechanisierte Methode zu verwenden: ein mobiles Gerät zu mieten oder Bohrfachleute zu beauftragen.

Ein Meißel kann erforderlich sein, wenn im Sedimentprofil große Kiesel und Findlinge vorkommen. Es ist unmöglich vorherzusagen, wo man tatsächlich auf sie stößt, da sie chaotisch verteilt sind.

Wenn ein Findling nach zwei/drei Metern Vortrieb angetroffen wird, ist es besser, den Standort des Brunnens zu wechseln. Wenn etwa 15–20 m gebohrt wurden, ist es besser, sich zu quälen, indem man lange und beharrlich den Meißel auf den Stein fallen lässt.

Die Meißel werden unter Einsatz von Schmiede-Press-Maschinen aus einem massiven Metallrohling durch Schmieden hergestellt. Sie müssen bestellt werden (+)

Während des Bohrens mit allen aufgeführten Werkzeugen wird regelmäßig Wasser in das Bohrloch gegeben. Es fungiert als Bohrflüssigkeit, bindet vorübergehend lockere Böden, weicht Tonformationen auf und kühlt das Werkzeug, um es vor vorzeitigem Verschleiß zu schützen.

Für die Herstellung von Bohrgestängen eignen sich Rohre mit der Kennzeichnung VGP ideal, deren Innendurchmesser im Bereich von 33 – 48 mm variiert. Die Länge des Gestänges muss anhand der Höhe des Turms gewählt werden, so dass beim Heben im Zwischenraum zwischen dem Block und der Tagesoberfläche frei 2-3 Glieder Platz finden.

Die traditionelle Länge des Gestänges beträgt 1,2 – 1,5 m, aber es kommt vor, dass sie auch 5,0 m lang hergestellt werden. Natürlich gibt es bei der Zusammensetzung einer Bohrsäule aus langen Elementen weniger Verbindungen. Folglich ist die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs der Rohrkette im Schacht geringer.

Es ist jedoch recht schwierig, lange Gestänge aus dem Bohrloch zu ziehen. Zudem sollte man bedenken, dass die Spitze der Säule beim Heben fast den Block mit dem darüber gelegten Seil erreicht, während unten meist ein Teil der Verrohrung aus dem Bohrloch ragt.

Gestänge werden zum Verlängern der Bohrsäule verwendet, manchmal auch zum Beschweren des Bohrwerkzeugs. Sie werden untereinander mit Muffen oder Sicherungsstiften verbunden.

Die Gestänge werden mit Gewindemuffen oder Metall-„Fingern“ verbunden – Stababschnitten, die exakt nach dem Durchmesser der Löcher in den für die Verbindung vorgesehenen Gestängen gefertigt sind. Das Startglied wird mit einer Öse zur Befestigung des Seils ausgestattet.

Der untere Teil jedes Gliedes muss einwandfrei mit dem nachfolgenden Element verbunden werden und konstruktiv identisch mit der Vorrichtung an der Spitze des Löffels oder der Schnecke sein.

Variante #2 – Seilschlagbohren

Das Rotationsbohren wird ab einer Tiefe von 10 – 15 m zu schwer, denn neben dem belasteten Bohrwerkzeug mit beträchtlichem Gewicht muss auch die Säule der Bohrgestänge aus dem Bohrloch geholt werden. Zudem müssen bei jedem Heben all diese Meter ständig zerlegt und dann wieder zusammengebaut werden, um das Werkzeug zur Bohrsohle zu bringen.

Beim mechanisierten Bohren ist alles einfacher – Rotation, Förderung und Extraktion des Werkzeugs erfolgen hydraulisch. Solche Arbeiten von Hand zu erledigen, ist unpraktisch und zu schwer.

Zudem kann man bei Drehbewegungen ohne den Einsatz von Mechanismen leicht von der Vertikalen abweichen. Je größer die Tiefe, desto größer die Schiefe, was sowohl die Förderung des Bohrers zur Bohrsohle als auch die Montage der Verrohrung und die spätere Installation der Pumpe im Bohrloch erschwert.

Beim manuellen Bohren in dieser Tiefe ist es sinnvoller, auf die Seil-Schlagtechnologie zurückzugreifen. Im Prinzip wurde sie von uns bereits im Rahmen der Beschreibung der Arbeit mit dem Ventilbohrer dargelegt. Es handelt sich um das Standardschlagbohrwerkzeug.

Für den Vortrieb in tonigen Böden wird ein konischer Becher mit Schneidkante am unteren Ende des Schuhs verwendet. Im Gegensatz zum Ventilbohrer hat der Becher kein Ventil und keine Öffnung zur Bodenentnahme.

Es wird ebenfalls mit Kraft auf den Boden des Bohrlochs geworfen und nach und nach herausgezogen, wenn es sich füllt. Beim Aufprall wird toniges Gestein in seinen Hohlraum gedrückt, das nur durch die Wände und seine eigene Klebefähigkeit gehalten wird.

Der Bohrzylinder wird vom Abraum befreit, indem man mit einem Vorschlaghammer gegen seine Wände klopft. Das klebrige Gestein löst sich dann von der Innenfläche des Geräts und fällt heraus. Für das Bohren mit dem Bohrzylinder sind keine Gestänge erforderlich.

Das bedeutet, dass man nicht ständig die beträchtliche „Kette“ von Bohrgestängen auseinandernehmen und wieder zusammenbauen muss. Allerdings kann man ein oder zwei von ihnen zur einfachen Beschwerung des Werkzeugs beim Absenken in große Tiefen verwenden.

Der Bohrzylinder – Vorläufer des Kernbohrgestänges. Konstruktiv ähnelt er der Ventilbüchse, ist jedoch nicht mit einem Ventil an der Sohle ausgestattet.

Um Schläge auf das Gestein auszuüben, wird an das Bohrwerkzeug ein Seil oder Kabel befestigt, weshalb die Bohrmethode als Seilschlagbohrung bezeichnet wird. Für Drehbewegungen wird eine Säule aus Bohrgestängen verwendet, die den Bohrer mit einer manuellen oder mechanischen Winde verbindet.

Um die Schlagleistung beim Drehbohren zu erhöhen, schlägt das Gerät ebenfalls auf die Sohle, und um die Zerstörungskraft zu verstärken, werden die Bohrerkronen mit verschiedenen Schneidvorrichtungen ausgestattet.

Es ist klar, dass der Bohrer beim Bohren regelmäßig auf die Sohle abgesenkt und nach seiner Füllung an die Oberfläche gezogen werden muss. Vergessen Sie nicht, dass das Herausholen des Werkzeugs mit dem gelösten Erdreich mit jeder Bohrung immer schwerer wird, je tiefer die Bohrung wird. Ein selbst gebauter Bohrturm kann das Bohren mit den beschriebenen Methoden und Werkzeugen erleichtern.

Um während des Bohrens leicht vom Drehbohren auf die Seilschlagbohrung umschalten zu können, sollte die Bohranlage sowohl mit einer Handwinde als auch mit einer Seilwinde ausgestattet sein.

Die klassische Variante eines Bohrturms wird als Stativ mit einer Gesamthöhe von etwa 4,5 – 5,0 m ausgeführt. Im oberen Teil des Turms wird eine Rolle installiert, über die das mit dem Gerät verbundene Seil geführt wird. Beim Drehbohren wird der Turm benötigt, um die Bohrgarnitur, bestehend aus Werkzeug und Bohrgestängen, anzuheben.

Beim Bohren einer Tiefe von 10 – 12 m kann man auf eine Bohranlage verzichten, aber die Arbeit erfordert dann mehr Muskelkraft. Also ist es doch besser mit einer.

Wenn Sie sich gar nicht mit ihrem Bau befassen möchten, ist eine Vorrichtung in Form von zwei Pfosten mit einem Querbalken und einem darüber geführten Hebel geeignet. Es ist nicht ausgeschlossen, dass Sie auf der Grundlage der vorgeschlagenen Konstruktionen Ihre eigene Vorrichtung entwickeln können, die die Arbeit des Bohrers erleichtert.

Verrohrung des Bohrlochs

Für die Verrohrung des Bohrlochs ist die beste Wahl Stahlrohre. Polymerrohre sind zwar geeignet, aber hinsichtlich der Festigkeit beim Eindringen in den Boden sind sie nicht sehr gut. Außerdem wird die Verrohrung nicht mit Hydraulik, sondern mit Muskelkraft in das Bohrloch gedrückt, und leichte Kunststoffrohre lassen sich in den manuell ausgehobenen Schacht kaum eindrücken.

Die Verrohrung wird aus einzelnen Gliedern mit einer Länge von etwa 2 m zusammengesetzt. Mehr ist möglich, aber sie sind beim Einbau in den Schacht während des Bohrens unpraktisch. Daher wird trotz vieler Verbindungen in der Verrohrung besser eine für die Arbeit geeignete Größe verwendet.

Das erste Glied wird nach zwei/drei Arbeitsgängen eingesetzt. Dann wird es allmählich eingepresst, indem ein Holzklotz darauf gelegt wird, um die eigene Kraft und das Gewicht aufzubringen. Beim Drehbohren erfolgt das Einsenken der Verrohrung unmittelbar nach dem Herausziehen des Werkzeugs mit dem Erdreich.

Die Anwendung des Seilschlagbohrverfahrens in lockeren Gesteinen erfordert, dass die Verrohrung dem Bohrmeißel etwas voraus eingebracht wird, da der Bohrer sonst unendlich die Schicht schöpft, ohne voranzukommen.

Die Verrohrung wird gleichzeitig mit dem Bohren des Schachts eingebaut. Die Rohre werden durch Gewinde oder Schweißen verbunden. Die Verrohrung wird während der Arbeiten mit einer Schelle fixiert.

Die Verrohrungsglieder werden durch Schweißen oder Gewindemuffen verbunden, aber am besten ist es, von Anfang an Rohre mit Gewinde zu wählen. Im Laufe des Einsenkens lassen sie sich einfacher und bequemer aufschrauben, als ständig zu schweißen und die Schweißnähte auf Fehler zu prüfen.

Man bohrt weiter, bis man die wasserführende Schicht durchteuft und sich mindestens 0,5 m in die darunterliegende wasserstauende Schicht vertieft hat. Danach wird die Casing-Rohrkolonne leicht an die Oberfläche “gezogen”, um aus der wasserstauenden Schicht herauszukommen. Anschließend wird die Spülung des Wasserentnahmeschachts durchgeführt, um das beim Bohren zerstörte Gestein zu entfernen.

Nach Abschluss der Spülung wird im Inneren des verrohrten Schachts eine weitere Rohrkolonne mit einem Brunnenfilter installiert, der das Wasser von Verunreinigungen befreit und die Pumpe schützt. Nun kann die Pumpe installiert werden, deren Typ je nach Tiefe des wasserführenden Horizonts gewählt wird.

Der letzte Schritt bei der Einrichtung einer eigenen Wasserquelle ist die Gestaltung ihrer Mündung. Dazu wird ein Schachtkasten (Keson) gebaut oder eine im Laden erworbene Kopfdichtung angebracht.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

Video Nr. 1. Demonstration einer selbstgebauten Bohranlage:

Video Nr. 2. Test einer selbstgebauten Maschine für Schneckenbohrungen:

Video Nr. 3. Prinzip des Hydrobohrens auf Basis der Bohrlochentwicklung mit einer Schnecke:

Die von uns vorgestellten Methoden des manuellen Bohrens helfen bei der schwierigen, aber nützlichen Aufgabe, eine eigene Wasserquelle auf dem Gartengrundstück zu erschließen.

Wir laden Interessierte ein, ihre eigenen Erfahrungen beim Bohren von Brunnen zu teilen und Kommentare im unten stehenden Block zu hinterlassen. Stellen Sie Fragen, berichten Sie über nützliche Nuancen beim Vortrieb und der Einrichtung von Wasserentnahmestellen und laden Sie Fotos hoch. Wir sind an Ihrer Meinung zu den präsentierten Informationen interessiert.