AT379880B

AT379880B - Verfahren und einrichtung zum unterirdischen vortrieb aus einzelnen, durch spannglieder miteinander verbundenen rohrelementen zusammengesetzter rohrstraenge

Info

Publication number: AT379880B
Application number: AT15784A
Authority: AT
Inventors: Rudolf Dipl Ing Sedlacek
Original assignee: Fertigteilbau Wien Ges M B H
Priority date: 1984-01-18
Filing date: 1984-01-18
Publication date: 1986-03-10
Also published as: ATA15784A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum unterirdischen Vortrieb aus einzelnen, durch Spannglieder miteinander verbundenen Rohrelementen zusammengesetzter Rohrstränge.

Beim Vortrieb solcher Rohrstränge wie sie aus der DE-PS Nr. 1168186 und der GB-PS Nr. l, 245, 194 bekannt sind, ergeben sich erfahrungsgemäss vielfältige Schwierigkeiten bei der Wahrung bzw. allfälligen erforderlichen Korrektur der einzuhaltenden Vortriebsrichtung.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten zu beheben und ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, bei denen eine Korrektur der Vortriebsrichtung jederzeit, d. h. zu jedem Zeitpunkt des Verfahrensablaufes, ohne nennenswerten Zeit-, Kosten- und Müheaufwand durchführbar ist, u. zw. vorteilhafterweise von jenem Ende des Rohrstranges aus, das sich als das in Vortriebsrichtung hintere Ende innerhalb einer Baugrube, eines Schachtes od. dgl. befindet und infolgedessen einwandfrei zugänglich ist.

Erfindungsgemäss wird die Lenkung des Vortriebes durch eine Regelung der Spannung der einerseits am vorderen und anderseits am hinteren Ende des Rohrstranges peripher verankerten Spannglieder durchgeführt.

Dank dieser Vorgangsweise kann durch einfache Änderung und Abstimmung der in den einzelnen Spanngliedern herrschenden Spannungen feinfühlig auf den Verlauf des Rohrstranges Einfluss genommen werden, ohne dass es hiezu aufwendiger Massnahmen bedarf. Mit gezielt erzeugten Spannungsdifferenzen in den verschiedenen peripheren Bereichen der Stossfugen des Rohrstranges lassen sich nämlich zwangsläufig jene Änderungen im Verlauf dieses Stranges erzwingen, die fallweise notwendig werden, um den Soll-Verlauf des Rohrstranges sicherzustellen bzw. bereits eingetretene Fehler des Verlaufes zu beseitigen.

So kann zur Korrektur allfälliger Abweichungen von der Soll-Vortriebsrichtung die Spannung der Spannglieder in den verschiedenen peripheren Bereichen des Rohrstranges bedarfsweise erhöht, verringert bzw. aufgehoben werden, um dadurch den Verlauf des Stranges zu beeinflussen.

Bei Verwendung semielastischer Stossfugeneinlagen gewinnt der Rohrstrang eine ausreichende Elastizität, um spannungsbedingte Formänderungen im jeweils gewünschten Ausmass ausführen zu können. Darüber hinaus besteht aber auch noch die Möglichkeit, im peripheren Bereich solcher Spannglieder, deren Spannung zeitweise aufgehoben wurde, nach dem Entspannen und nach einem gegebenenfalls durchzuführenden Auseinanderdrücken benachbarter, aneinanderstossender Rohrelemente noch zusätzliche Fugeneinlagen in einem einen örtlich grösseren Abstand der Rohrelemente erzwingenden Ausmass einzulegen.

Zahlreiche weitere Erfindungsmerkmale einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Einrichtung werden der besseren Verständlichkeit wegen nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert, die ein Ausführungsbeispiel einer solchen Einrichtung schematisch veranschaulichen.

Im einzelnen zeigt Fig. l einen Rohrstrang in einem schematischen Längsschnitt während einer Phase der Herstellung, Fig. 2 stellt ein einzelnes Rohrelement gleichfalls im Längsschnitt in grösserem Massstab dar, Fig. 3 ist ein Querschnitt durch ein solches Rohrelement nach 111-111 der Fig. 2, Fig. 4 zeigt in einem Teil-Längsschnitt durch ein Rohrelement einen einzelnen Spannring und Fig. 5 stellt eine Stossfuge zwischen zwei aneinanderstossenden Rohrelementen gleichfalls im Längsschnitt dar.

Gemäss Fig. l ist dem aus einer wachsenden Anzahl von Rohrelementen --1-- zusammenge- setzten Rohrstrang an dem in Vortriebsrichtung --2-- vorderen Ende ein ringförmiges Widerlager --3-- und am hinteren Ende ein ebensolches Widerlager --4-- zugeordnet.

An diesen Widerlagern --3 und 4-- sind an drei einander gegenüberliegenden, gleiche periphere Abstände voneinander aufweisenden Stellen drei Spannglieder --5--, z. B. Stangen, Seile od. dgl., verankert, die von dem gut zugänglichen Widerlager --4-- aus gespannt und/oder gelockert werden können. Das in Vortriebsrichtung --2-- hinterste Rohrelement --1-- ruht auf einem Gleitbett --6-- und wird mit nicht dargestellten hydraulischen Pressen, die in den Wirkungs- bereichen --7-- tätig sind, unter Abstützung gegen die Wand --8-- des Bodens --9-- gemeinsam mit den übrigen Rohrelementen-l-in der Vortriebsrichtung --2-- bewegt.

An dem in Vortriebsrichtung --2-- vordersten Rohrelement --1-- ist ein Bohrkopf --10-irgend einer üblichen Bauart befestigt, dessen vordere Stirnseite beliebige, nicht dargestellte

Grab-und/oder Bohrwerkzeuge trägt. Wenn dieser Bohrkopf --10-- selbst lenkbar ist, kann er auf gleiche Weise gelenkt. werden, wie der Rohrstrang.

Die Stossfugen zwischen den einezlenen Rohrelementen-l-sind an der Aussenseite des Rohrstranges von Dichtungsringen --11-- überdeckt, die später noch an Hand der Fig. 5 erläutert werden und die in den Falzen-11'- (Fig. 2) der Rohrelement-Enden Platz finden.

Im Inneren jedes einzelnen Rohrelements-l--sind je zwei ringumlaufende Nuten --12-zur Aufnahme und Verankerung von Spannringen-13- (Fig. 4) vorgesehen.

Ferner sind in den Wandungen der Rohrelemente --1-- Ausnehmungen --14-- vorgesehen (Fig. 2), durch die während des Vortriebes dem Raum-15-- (Fig. l) zwischen der Aussenseite des Rohrstranges und dem Boden --9-- eine Gleit- und Dichtflüssigkeit, vorzugsweise Bentonit, zugeführt werden kann.

Fig. 4 stellt einen einzelnen Spannring --13-- dar, der in der ringförmigen Nut --12-- des Rohrelements-l-mit einem Spannschloss --16-- verspannt ist und Führungsorgane --17-- zur Führung der drei Spannglieder --5-- trägt. Diese Führungsorgane --17-- können auch zur Führung und Halterung jenes Förderers benutzt werden, der im Inneren des Rohrstranges den Aushub vom Bohrkopf --10-- zum hinteren Strangende schafft.

Fig. 5 schliesslich stellt eine Fuge zwischen zwei stirnseitig aneinanderstossenden Rohrelementen - dar und zeigt den die Fuge überbrückenden, in den Falzen --11'-- der Rohrelement-Enden ruhenden Dichtungsring --11-- ; diesem Dichtungsring --11-- sind zwei Streifendichtungen bzw.

Dichtungsringe --18-- zugeordnet, die in je einem der beiden Falze --11'-- untergebracht sind. Ferner ist aus Fig. 5 die druckübertragende ringförmige, z. B. aus einem semielastischen Fasermaterial bestehende Fugeneinlage --19-- ersichtlich, sowie ein Paar jener taschenförmigen Ausnehmungen --20-- in den Rohrelementen --1--, in die nötigenfalls eine Presse eingesetzt werden kann, um einander benachbarte Rohrelemente-l-bereichsweise auf grössere Distanz zu bringen und-eventuell keilförmig profilierte-zusätzliche Fugeneinlagen in die Stossfuge einsetzen zu können, die dann eine grössere Distanz der Rohrelement-Enden in einem peripheren Bereich fixieren.

Der erfindungsgemässe Vortrieb eines solchen Rohrstranges erfolgt zunächst - wie üblich-dadurch, dass die Rohrelemente-l-nacheinander in die am hinteren Ende des Rohrstranges angefertigte Baugrube, einen Schacht --21--, eingebracht, den bereits verlegten Rohrelementen --1-- in Vortriebsrichtung --2-- hinten angeschlossen und mit ihnen gemeinsam mit den Spanngliedern --5-- verbunden werden, wobei sodann hydraulische Pressen im Bereich --7-den gesamten Rohrstrang allmählich - synchron mit dem im Bereich des Bohrkopfes --10-- stattfindenden Abbau des Bodens --9-- - in Vortriebsrichtung --2-- vorschieben.

Sobald im Zuge dieses Vortriebes die hintere Öffnung den in den Zeichnungen linken Rand des Schachtes --21-erreicht hat, wird ein neues Rohrelement-l-hinzugefügt und dann der Vortrieb fortgesetzt.

Die Abbeförderung des abgebauten Bodens erfolgt innerhalb des Rohrstranges mit einem-nicht dargestellten-entgegen der Vortriebsrichtung --2-- arbeitenden Förderer.

Wird nun eine Abweichung der Vortriebsrichtung von der Soll-Richtung festgestellt, kommt das erfindungsgemässe Verfahren zur Anwendung, u. zw. erfolgt eine Lenkung bzw. Korrektur der Vortriebsrichtung durch Regelung der in den Spanngliedern --5-- herrschenden Spannungen. Zum Ausgleich allfälliger Abweichungen des bereits vorgetriebenen Rohrstranges von seiner Soll-Lage wird die Spannung der Spannglieder --5-- in den verschiedenen peripheren Bereichen des Rohrstranges verschieden hoch bemessen, d. h. teils erhöht, teils verringert bzw. aufgehoben. Durch die der Lenkung des Rohres dienenden, bewusst herbeigeführten Spannungsdifferenzen in den Spann- gliedern --5-- lässt sich nämlich der Verlauf des Rohrstranges und damit die Lage des vorderen Endes in bezug zur Lage des hinteren Endes beliebig beeinflussen.

Eine solche Lenkung des Rohrstranges mit den Spanngliedern --5-- kann auch die Lenkung des Bohrkopfes --10-- mitumfassen.

Im peripheren Bereich von Spanngliedern--5-, deren Spannung aufgehoben wurde, können nach dem Entspannen und Lockern solcher Spannglieder bedarfsweise zusätzliche Fugeneinlagen
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erzwingen und solcherart für eine gewollte Verformung im Verlauf des Rohrstranges zu dessen Soll-Lage sorgen. Hiezu werden die Rohrelemente --1-- zuerst in einem peripheren Bereich mit in die Taschen --20-- eingelegten Pressen auf grössere Distanz auseinandergedrückt, um sodann

die, vorteilhafterweise hiezu konisch profilierten Fugeneinlagen einsetzen zu können.

Mit einem. erfindungsgemäss verspannten Rohrstrang lässt sich aber nicht nur der Verlauf des Vortriebes ständig kontrollieren und berichtigen, sondern es ist auch möglich, den Rohrstrang - gewissermassen im freien Vorbau - durch Hohlräume, Kavernen od. dgl. des Bodens --9-- vorzutreiben bzw. beim Vortrieb solche freie Räume, z. B. Kanäle u. dgl., unterstützungsfrei zu überbrücken.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum unterirdischen Vortrieb aus einzelnen, durch Spannglieder miteinander verbundenen Rohrelementen zusammengesetzter Rohrstränge, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkung des Vortriebes durch Regelung der Spannung der einerseits am vorderen und anderseits am hinteren Ende des Rohrstranges peripher verankerten Spannglieder durchgeführt wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Korrektur allfälliger Abweichungen von der Soll-Vortriebsrichtung die Spannung der Spannglieder in den verschiedenen peripheren Bereichen des Rohrstranges bedarfsweise erhöht, verringert bzw. aufgehoben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im peripheren Bereich der Spannglieder, deren Spannung zeitweise aufgehoben wurde, nach dem Entspannen und Auseinanderdrücken benachbarter, aneinanderstossender Rohrelemente zusätzliche Fugeneinlagen in einem einen örtlich grösseren Abstand der Rohrelemente erzwingenden Ausmass eingelegt werden.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem wie an sich bekannt, aus einer Anzahl von Rohrelementen (1) zusammengesetzten Rohrstrang an dessen in Vortriebsrichtung (2) vorderen Ende und an dessen hinterem Ende je ein vorzugsweise ringförmiges Widerlager (3,4) zugeordnet ist und an diesen beiden Widerlagern (3,4) drei oder mehrere einander gegenüberliegend, verlaufende Spannglieder (5) in peripher gleichen Abständen voneinander verankert sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch innerhalb der Rohrelemente (1) eingesetzte, mit Führungsorganen (13') versehene Führungsringe für die Spannglieder (5).

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsringe als Spann- EMI3.1

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenwandung der Rohrelemente (1) ringsumlaufende Nuten (12) zur Aufnahme und Verankerung der Spannringe (13) vorgesehen sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wandung der Rohrelemente (1) weitere Ausnehmungen (14) zum Einpressen eines Gleit-und/oder Dichtungsmittels in den Raum (15) zwischen der Rohrstrangaussenseite und dem Boden (9) vorgesehen sind.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnet durch semielastische druck- übertragende ringförmige Fugeneinlagen (19) zwischen den Stirnseiten aneinanderstossender Rohrelemente (1).

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, gekennzeichnet durch bedarfsweise örtlich einsetzbare, vorzugsweise kreisringsektorförmige, konisch profilierte zusätzliche Fugeneinlagen zur bereichsweisen Vergrösserung des Abstandes aneinanderstossender peripherer Bereiche benachbarter Rohrelemente (1).