AT1296U1 - Verfahren und vorrichtung zum aufgrabungsfreien verlegen von rohrleitungen - Google Patents

Abstract

Zum aufgrabungsfreien Verlegen von Rohrleitungen wird ein Rohrstrang (5) mittels eines an einem Zugseil (2) anhängbaren Aufweitkopfes (4) durch eine Bodenbohrung eingezogen und das bei einem einzugsbedingten Aufweiten der Bodenbohrung anfallende Abraummaterial durch den Rohrstrang (5) ausgebracht. Um ein rationelles, auch zur Rohrleitungserneuerung geeignetes Verlegen zu ermöglichen, wird die Bodenbohrung beim Hindurchziehen des Aufweitkopfes (4) in einem Fräs- und Spülvorgang aufgeweitet und der Rohrstrang (5) während des Einziehens zumindest zeitweise einer Rüttelbewegung unterworfen. Dazu weist der Aufweitkopf (4) im anhängeseitigen Endbereich einen um eine in Zugrichtung verlaufende Achse drehbaren, über einen Hydraulikmotor (7) antreibbaren Fräser (8) und umfangseitig ausmündende Spritzdüsen (11) zum Ausspritzen eines Spülmittels auf und ist dem am Rohransatz (12) des Aufweitkopfes (4) anschließbaren, wenigstens im Anfangsbereich mit Mantellöchern (19) versehenen Rohrstrang (5) ein Rüttler (20) zugeordnet.

Description

AT 001 296 Ul

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum aufgrabungsffeien Verlegen von Rohrleitungen, nach dem ein Rohrstrang mittels eines an einem Zugseil anhängbaren Aufweitkopfes durch eine Bodenbohrung eingezogen und das bei einem einzugsbedingten Aufweiten der Bodenbohrung anfallende Abraummaterial durch den Rohrstrang ausgebracht wird, sowie auf eine Vorrichtung zum Durchfuhren dieses Verfahrens.

Aus der DE 40 42 140 C ist es bekannt, zum grabenlosen Verlegen von Rohrleitungen zuerst mittels eines Rammbohrgerätes oder eines richtungsgesteuerten Erdbohrgerätes eine Bodenbohrung herzustellen und dann diese Bodenbohrung als Pilotbohrung zum Einziehen einer Rohrleitung zu nutzen. Dazu wird das einzuziehende Rohr an einem Räumkopf angelenkt und über einen Seilzug durch die Pilotbohrung durchgezogen, wobei der Räumkopf für eine auf den Durchmesser des Einzugsrohres abgestimmte Aufweitung des Bohrungsquerschnittes sorgen soll. Dieser Räumkopf besteht aus zwei konzentrischen Rohren unterschiedlicher Größe, zwischen denen schneidenbildende, konisch in Zugrichtung zulaufende Stege vorgesehen sind, so daß das beim Aufweiten anfallende Material durch die zwischen den Rohren und den Stegen verbleibenden Öffnungen in das Einzugsrohr eindringen und durch dieses entgegen der Einzugsrichtung auswandem kann. Dieses Verfahren erfordert allerdings sehr lockeres, weiches Erdreich und hat sich in der Praxis wegen der aufzubringenden hohen Zugkräfte, der Verstopfungsgefahr des Einzugsrohres durch das Abraummaterial, die beträchtlichen Belastungen des Rohres beim Einzug u. dgl. nicht bewährt Dazu kommt, daß dieses Verfahren deshalb auch nicht zum AWeitungsemeuem geeignet ist und sich wegen 2 AT 001 296 Ul des aus Stahlrohren zusammensetzenden Rohrstranges beim Enziehen auf der Baustelle aufwendige und zeitraubende Schweißarbeiten zur Rohrherstellung ergeben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und ein Verfahren der eingangs geschilderten Art anzugeben, das ein rationelles Leitungsverlegen auch im harten, felsigen Boden erlaubt. Außerdem soll eine zweckmäßige Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens geschaffen werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Bodenbohrung beim Hindurchziehen des Aufweitkopfes in einem Fräs- und Spülvorgang aufgeweitet und der Rohrstrang während des Enziehens zumindest zeitweise einer Rüttelbewegung unterworfen wird. Durch dieses Spülfräsen, bei dem durch das druckvolle Ausspritzen des Spülmittels der abzutragende Bodenbereich gelockert und aufgeschwemmt wird und durch das Fräsen ein einwandfreier Materialabtrag erfolgt, kommt es nicht nur zu einem verhältnismäßig raschen und weitgehend unabhängig von der Bodenbeschaffenheit leistungsstarken Aufweiten der Bodenbohrung, sondern auch zu einem Aufschwemmen des Abraummaterials, das mit dem Spülmittel in den einzuziehenden Rohrstrang eingeschwemmt wird und dadurch ordnungsgemäß durch den Rohrstrang ausgetragen werden kann. Dieser Materialaustrag wird durch die Rüttelbewegung des Rohrstranges noch verbessert, weiches Rütteln zusätzlich das Enziehen des Rohrstranges erleichtert und die Zugbelastung des Rohrstranges vergleichmäßigt Damit werden gleichzeitig auch die erforderlichen Zugkräfte fir das Enziehen des Rohrstranges verringert, was wiederum die Durchführung des Verfahrens wesentlich vereinfacht

Auf Grund der so verbesserten Aufweit- und Enzugsbedingungen ist es nun möglich, ein von einer Trommel abziehbares Schlauchrohr als Rohrstrang in die Bodenbohrung einzuziehen, so daß ein endloses, entsprechend abläng bares Schlauchrohr Verwendung finden kann und kein aufwendiges Zusammensetzen des Rohrstranges auf der Baustelle erforderlich ist.

Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Bodenbohrung durch eine Altleitung geführt und der Rohrstrang zur Leitungsemeuerung eingezogen, was zu einer besonders rationellen Sanierung von Kanalbauten u. dgl. führt. Dabei lassen sich je nach Bedarf übliche geschlossene Rohrleitungen, aber auch Drainageleitungen erneuern, wozu lediglich einmal ein dichter Rohrstrang, das andere Mal ein gelochter Rohrstrang eingezogen werden muß. 3 AT 001 296 Ul

Ene vorteilhafte Vorrichtung zum Durchfuhren des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt einen Aufwatkopf, der einerends eine Anhängeöse od. dgi. zum Anhängen eines Zugseiles und andemends einen Rohransatz zum Anschluß eines Rohrstranges besitzt, wobei der Aufwatkopf im anhängeösenseitigen Endbereich einen um eine in Zugrichtung verlaufende Achse drehbaren, über einen Hydraulikmotor antreibbaren Fräser und umfangseitig ausmündende Spritzdüsen zum Ausspritzen eines Spülmittels aufweist, im rohransatzseitigen Endbereich Leitungsanschlüsse für die Hydraulikmittelversorgung des Hydromotors und die Spülmittelversorgung der Spritzdüsen vorgesehen sind und dem am Rohransatz anschließbaren, wenigstens im Arrfangsbereich mit Manteilöchem versehenen Rohrstrang ein Rüttler zugeordnet ist Dieser Aufweitkopf erlaubt während des Hindurchziehens durch eine Bodenbohrwg das gleichzeitige Ausspritzen des Spülmittels durch die Spritzdüsen und das Abarbeiten des Bodenmaterials durch den angetriebenen Fräser, wobei die Versorgung der Spritzdüsen wie des Fräsers über durch den eingezogenen Rohrstrang verlaufende Versorgungsleitungen erfolgt. Der Rohrstrang, der Cfoer geeignete Klemmeinrichtungen am Rohransatz des Aufweitkopfes lösbar festgeklemmt wird, ist im Falle des Enziehens geschlossener Rohrstränge nur im Anfangsbereich gelocht, damit das Abraummaterial durch diese Mantellöcher in das Rohr-innere eingeschwemmt werden kann, welcher Anfangsbereich dann nach dem Enziehen des Rohrstranges abgeschnitten wird. Das im Rohrstrang verbleibende Abraummaterial wird nach dem Enziehen durch das ebenfalls entsprechend abgeschnittene einzugsseitig hintere Ende des Rohrstranges nachträglich ausgespült. Wrd ein Drainagerohr mit durchgehend gelochtem Mantel eingezogen, kann das eingeschwemmte Abraummaterial bereits während des Enziehens im einzugsseitigen Endbereich des Bohrloches durch die Mantellöcher wieder aus dem Rohrstrang ausgespült werden. Der dem Rohrstrang zugeordnete Rüttler erleichtert das Enziehen des Rohrstranges genauso wie das Durchspülen bzw. Ausspüien des Abraumma-terials. Der Rüttler wird dazu einfach mit einer Rohr- oder Schlauchkiemme od. dgl. am einzuziehenden Rohrstrang festgeklemmt und überträgt seine Vibrationen auf den Rohrstrang während eines bestimmtes Enziehweges, worauf der Rüttler wiederum ein Stück zurückversetzt wird und während der nächsten Enziehstrecke den Rohrstrang rütteln kann, ohne selbst miteingezogen zu werden.

Weist der Fräser einen kegeistumpfförmigen Fräskörper mit schaufelartig schräggesteiften Werkzeugen auf und münden die Spritzdüsen im Kegelmantelbereich zwischen den Werkzeugen aus, ergibt sich nicht nur eine den Aufweitvorgang begünstigende Werkzeugform und Ausspritzrichtung, sondern die Werkzeuge üben auch eine Schaufelwirkung auf das aufge- 4 AT 001 296 Ul schwemmte Abraummaterial aus, das so störungsfrei entgegen der Enziehrichtung abtransportiert wird.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand rein schematisch veranschaulicht, und zwar zeigen

Eg. 1 die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand eines Arbeitsschemas und

Eg. 2 den bei diesem Verfahren eingesetzten Aufweitkopf in teilgeschnittener Seitenansicht größeren Maßstabes.

Um eine bestehende Altleitung 1, beispielsweise einen Kanal oder eine Drainageleitung, zu erneuern, wird zuerst die verstopfte oder verschüttete Altleitung 1 mittels eines nicht weiter dargestellten Bodenbohrgerätes durchbohrt und ein Zugseil 2 einer Seilzugvorrichtung 3 durch den zwischen zwei Schächten A B begrenzten Kanalabschnitt eingezogen. Hierauf läßt sich mit Hilfe dieses Zugseiles 2 ein an einem Aufweitkopf 4 festgeklemmter Rohrstrang, beispielswese ein von einer Trommel abwickelbares Schlauchrohr 5, in die Altleitung 1 vom Schacht B zum Schacht A einziehen.

Der Aufweitkopf 4 weist an seinem in Zugrichtung vorderen Ende eine Anhängeöse 6 zum Anhängen des Zugseiles 2 auf und ist mit einem um eine in Zugrichtung verlaufende Achse drehbaren, über einen Hydraulikmotor 7 antreibbaren Fräser 8 ausgerüstet. Dieser Fräser 8 besitzt einen kegelstumpfförmigen Fräskörper 9 mit zur Drehrichtung schräggestellten Werkzeugen 10, wobei im Kegelmantelbereich zwischen den Werkzeugen 10 Spritzdüsen 11 zum Ausspritzen eines Spülmittels vorgesehen sind. Am Hinterende des Aufweitkopfes 4 bildet dieser einen Rohransatz 12, an dem cfie einzuziehende Rohrleitung, beispielsweise das Schlauchrohr 5, durch Befestigungsschrauben 13 anschließbar ist Innerhalb des Rohransatzes 12 sind Leitungsanschlüsse 14 für die Spülmittelversorgung der Spritzdüsen 11 sowie Leitungsanschlüsse 15 für die Hydraulikmittelversorgung des Hydromotors 7 angeordnet, die mit entsprechenden, innerhalb des Rohrschlauches 5 verlaufenden Versorgungsleitungen 16, 17 verbunden sind.

Mit Hilfe dieses Aufweitkopfes 4 kann nun während des Enziehens eine Fräs- und Spülbearbeitung vorgenommen werden, was zu einer rationellen Aufweitung der vorbereiteten Bodenbohrung führt und es auch ermöglicht, die bestehenden Rohrstücke 18 der Altleitung 1 5 AT 001 296 Ul abzuarbeiten und diese durch die neue Rohrleitung in Form des Schlauchrohres 5 zu ersetzen. Das beim Spülfräsen anfallende Abraummaterial wird über Mantellöcher 19 im Schlauchrohr 5 in dieses Schlauchrohr eingeschwemmt, wobei die schräggestellten Werkzeuge 10 zusätzlich zu ihrem Abtrageffekt als Schaufel zum WaiterfÖrdem des Abraummaterials wirken und den Abtransport des Abraummaterials erleichtern. Außerdem wird das Schlauchrohr 5 im Enzugsbereich, also im Bereich des Schachtes B über einen Rüttler 20 in Rüttelbewegungen versetzt, die einerseits den Enziehvorgang vereinfachen und anderseits den Ma-teriaiaustrag wesentlich verbessern. Der Rüttler 20 wird mit einer Schiauchklemme 21 am Schlauchrohr 5 befestigt und je nach Enziehfortschritt abschnittsweise immer wieder zurückversetzt, so daß während des gesamten Enziehvorganges ein Rütteln der Rohrleitmg möglich ist.

Auf Grund der vergleichsweise guten Enziehbedingungen kann de einzuziehende Rohrleitung aus einem biegsamen Material in Schlauchform hergestellt und mittels Trommeln ange-iiefert werden, was den ganzen Verlegevorgang wesentlich vereinfacht Auf der Baustelle braucht das Schlauchrohr nur in einer an den einzuziehenden Rohrstrang angepaßten Länge abgelängt und an den Aufweitkopf angesetzt zu werden, wobei vor diesem Ansetzen noch die Versorgungsleitungen in das abgelängte Schlauchrohr einzufädeln und ebenfalls am Aufweitkopf anzuschließen sind, und das eigentliche Verlegen kann beginnen. Zweckmäßigerweise sorgt ein Versorgungsfahrzeug 22 für die Hydraulikmittel- und Wasserversorgung des Aufweitkopfes 4, die Energieversorgung des Rüttlers u. dgl., so daß das Verlegen an keine ortsgebundenen Enrichtungen angewiesen ist.

We im dargestellten Ausführungsbeispiel angedeutet, kann ein durchgehend gelochtes Schlauchrohr 5 eingezogen werden, womit das Erneuern von Drainageleitungen ermöglicht ist In diesem Fall wird das beim Aufweiten der Altleitung 1 anfallende Abraummaterial im Bereich des Aufweitkopfes 4 über die Mantellöcher 19 in das Schlauchrohr 5 eingeschwemmt, wandert dann unter Mithilfe der Rüttelbewegungen dem Schlauchrohr 5 entlang bis in den Bereich des Schachtes B, wo das Abraummaterial durch die Mantellöcher 19 wieder aus dem Schlauchrohr ausgebracht wird.

Selbstverständlich läßt sich in ähnlicher Weise auch ein geschlossenes Schlauchrohr einziehen, das dann lediglich im Anfangsbereich Mantellöcher 19 zum Enbringen des Abbaumaterials aufweist welches Material bis zum gänzlichen Enziehen dieses Rohres im Rohrinneren bleibt und erst nach dem Enziehen durch das abgelängte Ende des SchlauchVohres im

Bereich des Schachtes B aus dem Schlauchrohr ausgeschwemmt wird. 6

Claims (5)

1. AT 001 296 Ul A nsprüche: 1. Verfahren zum aufgrabungsfreien Verlegen von Rohrleitungen, nach dem ein Rohrstrang mittels eines an einem Zugseil anhängbaren Aufweitkopfes durch eine Bodenbohrung eingezogen und das bei einem einzugsbedingten Aufweiten der Bodenbohrung anfallende Abraummaterial durch den Rohrstrang ausgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenbohrung beim Hindurchziehen des Aufweitkopfes in einem Fräs- und Spülvorgang aufgeweitet und der Rohrstrang während des Enziehens zumindest zeitweise einer Rütte! be-wegung unterworfen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einer Trommel abziehbares Schlauchrohr als Rohrstrang in die Bodenbohrung eingezogen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenbohrung durch eine Altleitung geführt und der Rohrstrang zur Leitungsemeuerung eingezogen wird.
4. 4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem Aufweitkopf, der einerends eine Anhängeöse od. dgl. zum Anhängen eines Zugseiles und andemends einen Rohransatz zum Anschluß eines Rohrstranges besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufweitkopf (4) im anhängeösenseitigen Endbereich einen um eine in Zugrichtung verlaufende Achse drehbaren, über einen Hydraulikmotor (7) antreibbaren Fräser (8) und umfangseitig ausmündende Spritzdüsen (11) zum Ausspritzen eines Spülmittels aufweist, daß im rohransatzseitigen Endbereich Leitungsanschlüsse (14, 15) für die Hydraulikmittelversorgung des Hydromotors (7) und die Spülrrüttelversorgung der Spritzdüsen (11) vorgesehen sind und daß dem am Rohransatz (12) anschließbaren, wenigstens im Anfangsbereich mit Mantel löchern (19) versehenen Rohrstrang (5) ein Rüttler (20) zugeordnet ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräser (8) einen kegelstumpfförmigen Fräskörper (9) mit schaufelartig schräggestellten Werkzeugen (10) aufweist und die Spritzdüsen (11) im Kegelmantel bereich zwischen den Werkzeugen ausmünden. 7