Brunnenbau und Bohrtechnik
Bohrverfahren
Man unterscheidet Trockenbohrverfahren, Spülbohrverfahren (Rotations- und Schlagbohren) und Sonderverfahren. Bei der Trockenbohrung wird das Bohrloch mit einem Verrohrungsstrang offen gehalten; beim Spülbohren trägt die Spülung das Bohrklein aus. Die Spülungsdichte und -viskosität beeinflussen den Bohrlochdruck und damit die Standsicherheit. Leichtes Übergewicht der Spülung stützt die Wand, zu hoher Druck kann Formationen schädigen.
Bohrlochherstellung und Ausbaufolge
Der Ablauf ist im Wesentlichen: Bohren, Messen (Bohrlochgeophysik), Verrohren, Kieseln, Entwickeln, Abpumpen, Desinfizieren. Die Bohrlochgeophysik liefert Schichtenverzeichnis, Widerstand und natürliche Gammastrahlung; sie ist Grundlage für die Filterstreckenwahl. Der Bohrdurchmesser muss den Arbeitsraum für Ringraumverfüllung und Filterkies bereitstellen.
Typische Fallen
Oft wird die Reihenfolge von Kieseln und Entwickeln vertauscht oder die Notwendigkeit der Ringraumabdichtung unterschätzt. Ein weiterer Fehler ist die Annahme, eine größere Spülungsmenge verbessere immer den Bohrfortschritt – zu hohe Spülungsgeschwindigkeit kann die Wand ausspülen. Auch das Verwechseln von Bohr- und Ausbaudurchmesser führt zu falschen Kiesberechnungen.
Worked Example
Für einen Brunnen mit Ausbaudurchmesser 300 mm und Bohrlochdurchmesser 600 mm beträgt der Ringraumquerschnitt π/4·(0,6²−0,3²) ≈ 0,212 m². Bei 20 m Filterstrecke ergibt sich ein Ringraumvolumen von rund 4,2 m³; mit einem Zuschlag von etwa 20 % für Setzung sind circa 5 m³ Filterkies einzuplanen. Faustregel: Kieskornweite etwa 4- bis 6-fach größer als der d50 des Aquifersandes wählen.