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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einleiten einer unterirdischen Bohrung, wobei nach Herstellung eines Schachtes eine Vortriebsmaschine in den Schacht einge- bracht wird und ein Wandbereich des Schachtes für ein Einleiten bzw. Beginnen der unterirdischen Bohrung entfernt wird, sowie auf einen Schacht zum Einleiten einer unterirdischen Bohrung, wobei in den Schacht eine Vortriebsmaschine einbringbar ist und zum Einleiten bzw. Beginnen der unter- irdischen Bohrung durch einen zu entfernenden Wandbereich des Schachtes hindurchführbar ist.
Die DE 44 41 719 C betrifft ein Verfahren zum Auskleiden eines Schachts, insbesondere eines Brunnenschachts, wobei über eine spezielle Schalung ein Brunnenschacht mit einer Betonwan- dung ausgekleidet werden soll. Die DE 30 24 462 A betrifft ein ähnliches Verfahren zum Abteufen eines Schachts. Weiters beziehen sich die RU 2 171 378 C1 und die SU 779 581 auf die Herstel- lung und Auskleidung eines Schachts.
Im Zusammenhang mit der Ausbildung einer unterirdischen Bohrung, wobei beispielsweise in im wesentlichen vertikaler Richtung ein Schacht vorab ausgebildet wird, in welchen in weiterer Folge eine Vortriebsmaschine eingebracht wird, um ausgehend von einem Bodenbereich des Schachts eine unterirdische Bohrung vorzutreiben, ist es üblich, entsprechend den geologischen Gegebenheiten einen mit Bewehrungen versehenen Schacht auszubilden.
Vor dem Einbringen der Vortriebsmaschine muss nach Fertigstellung und Freilegung des Schachts, wobei beispielsweise wenigstens teilweise Schlitzwandkonstruktionen zum Einsatz gelangen, der Bereich, durch wel- chen die Vortriebsmaschine in weiterer Folge zum Einleiten der herzustellenden unterirdischen Bohrung aus dem Schacht herausgeführt werden muss, wiederum entfernt bzw. zumindest gelöst oder gelockert werden, wobei beispielsweise bei Ausbildung einer mit Bewehrungen versehenen Schlitzwandkonstruktion der Aufwand zum Entfernen bzw. Freilegen einer Durchtrittsöffnung für die Vortriebsmaschine entsprechend zeit- und arbeitsintensiv ist.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ausgehend von einem Verfahren sowie einem Schacht der eingangs genannten Art diese dahingehend weiter zu bilden, dass zum Einleiten einer unterirdischen Bohrung nach Herstellung des Schachts und Einbringen der Vortriebsmaschine in diesen mit verringertem Zeit- und Kosten- bzw. Arbeitsaufwand unmittelbar die Herstellung der unterirdischen Bohrung durch die Vortriebsmaschine eingeleitet werden kann, ohne aufwendige, zusätzliche Arbeiten zum Entfernen bzw. Lösen des Wandbereichs des Schachts zu erfordern, durch welchen die Vortriebsmaschine in weiterer Folge hindurchtritt.
Zur Lösung dieser Aufgaben ist das erfindungsgemässe Verfahren ausgehend von einem Ver- fahren der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass der Schacht im zu entfernenden Wandbereich aus Beton hergestellt wird, welcher insbesondere quarzfreie Zu- schläge und/oder Faserzusätze aufweist, und dass der zu entfernende Wandbereich durch die Vortriebsmaschine entfernt wird. Zur Herstellung des entsprechend einfach und insbesondere unmittelbar durch die Vortriebsmaschine zu entfernenden Wandbereichs zum Einleiten der unterir- dischen Bohrung wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass der zu entfernende Wandbereich aus Beton hergestellt wird, welcher insbesondere quarzfreie Zuschläge und/oder Faserzusätze auf- weist. Dadurch, dass der zu entfernende Wandbereich aus einem Material geringerer Festigkeit bzw.
Widerstandsfähigkeit und/oder mit einer Sollbruchstelle ausgebildet wird, wird es in weiterer Folge erfindungsgemäss unmittelbar möglich, den zu entfernenden Wandbereich durch die Vor- triebsmaschine zu entfernen, ohne zusätzliche Löse- bzw. Lockerungsarbeiten zu erfordern. Es kann somit in an sich bekannter Weise eine übliche Schachtkonstruktion beispielsweise unter Verwendung von Schlitzwänden zum Einsatz gelangen, wobei dafür Sorge getragen werden muss, dass im Bereich der durchzuführenden, unterirdischen Bohrung und somit im Bereich des Einleitens der Bohrung durch den entsprechenden Schachtwandbereich ein Teilbereich mit entsprechend angepassten Materialeigenschaften ausgebildet bzw. vorgesehen wird.
Durch Vorsehen eines Teilbereiches mit entsprechend verminderter Festigkeit kann dieser Wandbereich des Schachts unmittelbar durch die Vortriebsmaschine und ohne Beschädigung von Abbauwerkzeugen abgebaut bzw. entfernt werden, wobei für eine gegebenenfalls erforderliche provisorische Erzielung einer gewünschten Festigkeit anstelle üblicher Bewehrungen, beispielsweise in Form von Stahlgitterkon- struktionen, Zusätze dem Schachtwandmaterial beigemischt werden können, welche entsprechend einfach abbaubar sind.
Für eine weitere Vereinfachung der Entfernung bzw. Beseitigung des zu entfernenden Wand- bereichs und insbesondere zur Ausbildung einer Sollbruchstelle wird gemäss einer weiters bevor-
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zugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass der zu entfernende Wandbereich von einem im wesentlichen kreisförmigen, dichtend in den umgebenden Schachtbereich eingesetzten bzw. einsetzbaren Deckel gebildet wird. Ein derartiger Deckel bzw. eine Abdeckung einer Durchtrittsöff- nung für die Vortriebsmaschine lässt sich insbesondere bei Vorsehen einer aus wenigstens teilwei- se vorgefertigten Elementen ausgebildeten Schachtkonstruktion entsprechend einfach positionie- ren und nach Fertigstellung des Schachts zur Freigabe der Durchtrittsöffnung zum Einleiten der unterirdischen Bohrung durch die Vortriebsmaschine zur Verfügung stellen.
In diesem Zusammenhang wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorge- schlagen, dass der Deckel mit einem zum Inneren des Schachts sich insbesondere konisch verjün- genden Umfangsrand ausgebildet wird, welcher in eine mit einem komplementären, sich verjün- genden Seitenwandbereich ausgebildete Aufnahmeöffnung des Schachts eingesetzt wird. Durch eine derartige Konstruktion mit aufeinander abgestimmten, sich zum Inneren des Schachts konisch verjüngenden Umfangbereichen bzw.-rändern des Deckels bzw. Seitenwandbereichen der Durch- trittsöffnung wird ein sicheres Halten bzw.
Positionieren des Deckels während der Herstellung des Schachts zur Verfügung gestellt, da einem von der Aussenseite des Schachts gegebenenfalls wirkenden Druck des umgebenden Materials im Sinn einer Abdichtung des Deckels in den aufein- ander abgestimmten konischen Seitenwandbereichen entgegengewirkt wird, während der Deckel in einfacher Weise nach aussen beim Einleiten der Bohrung ausgebracht werden kann.
Für ein einfaches Ausbringen des Deckels zum Einleiten der Bohrung, ohne unbedingt eine vollständige Zerkleinerung des Deckels zu erfordern, kann gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass ausserhalb des Schachts zumindest im Bereich des zu entfernenden Wandteils ausgehend von der Einbringebene des Schachts eine Ausnehmung aus- gebildet wird. Eine derartige, insbesondere provisorische Ausnehmung stellt einen Freiraum für ein Ausbringen des Deckels zur Verfügung und ist gegebenenfalls unter Ausbildung einer provisori- schen Abdichtung in Fällen erforderlich, in welchen ein Eintreten von umgebendem Wasser bzw.
Grundwasser im Bereich der herzustellenden Bohrung zu erwarten ist, wobei insbesondere beim Einleiten der Bohrung eine derartige zusätzliche Ausnehmung ergänzende Abdichtmassnahmen erleichtert bzw. ermöglicht.
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgaben ist darüber hinaus ein Schacht zum Einleiten einer unterirdischen Bohrung, wobei in den Schacht eine Vortriebsmaschine einbringbar ist und zum Einleiten bzw. Beginnen der unterirdischen Bohrung durch einen zu entfernenden Wandbe- reich des Schachtes hindurchführbar ist, im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass der Schacht im zu entfernenden Wandbereich aus Beton hergestellt ist, wobei vorzugsweise quarzfreie Zuschläge und/oder Faserzusätze zugesetzt sind, wobei der zu entfernende Wandbereich durch die Vortriebsmaschine entfembar bzw. abtragbar ist. Für ein besonders einfaches Lockern bzw.
Lösen des zu entfernenden Wandbereichs wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass der zu entfernende Wandbereich aus Beton hergestellt ist, wobei vorzugsweise quarzfreie Zuschläge und/oder Faserzusätze zugesetzt sind. Dadurch, dass der Schacht im zu entfernenden Wandbe- reich aus einem Material mit verringerter Festigkeit bzw. Widerstandsfähigkeit und/oder einer Sollbruchstelle ausgebildet ist, lässt sich wiederum die Durchtrittsöffnung, durch welche in weiterer Folge die Vortriebsmaschine zum Ausbilden der unterirdischen Bohrung die Schachtwand hin- durchgeführt wird, einfach und insbesondere ohne zusätzliche Arbeiten freilegen bzw. durch die Vortriebsmaschine herstellen.
Zur Ausbildung einer Sollbruchstelle insbesondere bei Einsatz von wenigstens teilweise vorge- fertigten Schachtelementen wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschla- gen, dass der zu entfernende Wandbereich von einem in die Schachtwand einsetzbaren Deckel gebildet ist, wobei zur Erzielung einer gewünschten Dichtfunktion sowie für eine zuverlässige Aufnahme von durch das umgebende Erdreich bzw. Material gegebenenfalls einwirkenden Kräfte weiters vorgeschlagen wird, dass der Deckel zum Inneren des Schachts einen sich insbesondere konisch verjüngenden Umfangsrand aufweist, welcher in komplementäre, sich konisch verjüngen- de Begrenzungswände einer Aufnahmeöffnung einsetzbar ist, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Schachts entspricht.
Wie bereits mehrfach erwähnt, ist der Schacht im zu entfernenden Wandbereich aus einem Material mit verringerter Festigkeit bzw. Widerstandsfähigkeit und/oder mit einer Sollbruchstelle ausgebildet, so dass zumindest in dem der für die Vortriebsmaschine erforderlichen Wandbereich
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die Schachtkonstruktion entsprechend geschwächt ausgebildet wird. Zur Erzielung der für die gesamte Schachtkonstruktion erforderlichen Festigkeit wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass der Schacht mit einer den zu entfernenden Wandbereich umgebenden Stütz- bzw. Bewehrungskonstruktion versehen ist. Eine derartige Stütz- bzw.
Beweh- rungskonstruktion kann zumindest in dem den zu entfernenden Wandbereich umgebenden Bereich entsprechend verstärkt ausgebildet sein, um insgesamt eine ausreichende Festigkeit der gesamten Schachtkonstruktion zu erzielen.
Für eine besonders platzsparende und in einfacher Weise im Rahmen eines Fertigteils einer Schachtkonstruktion einsetzbare Konstruktion wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungs- form vorgeschlagen, dass die Bewehrung- oder Stützkonstruktion von einer Fachwerkkonstruktion gebildet ist.
Insbesondere bei einer speziellen bzw. zusätzlichen Stütz- bzw. Bewehrungskonstruktion in dem den zu entfernenden Wandbereich umgebenden Schachtbereich wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass an der Bewehrungs- bzw. Stützkonstruktion Supporteinrichtungen zur Positionierung bzw. Festlegung der Vortriebsmaschine festlegbar sind, so dass an der Bewehrungs- bzw. Stützkonstruktion entsprechende Festlegungsmöglichkeiten zum Positionieren und dementsprechend ordnungsgemässen bzw. zuverlässigen Einleiten bzw. Begin- nen der unterirdischen Bohrung durch die Vortriebsmaschine zur Verfügung gestellt werden.
Insbesondere für den Einsatz in Bereichen, in welchen beispielsweise ein Einleiten der Boh- rung in grundwasserhaltigem Material zu erwarten ist und wobei beispielsweise ein mit einem entfembaren Deckel ausgebildetes Fertigteilelement zumindest im Bereich des zu entfernenden Wandbereichs des Schachts zum Einsatz gelangt, wird gemäss einer weiters bevorzugten Ausfüh- rungsform vorgeschlagen, dass der Schacht zumindest am Aussenumfang des zu entfernenden Wandbereichs mit einer Abdeckung bzw. Dichtfolie versehen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden Zeichnung schematisch dar- gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen erfindungsgemässen Schacht zum Einleiten ei- ner unterirdischen Bohrung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens;
Fig. 2 in vergrössertem Massstab eine Ansicht auf einen zu entfernenden Wandbereich vom In- neren eines Schachts in einer abgewandelten Ausführungsform in Richtung des Pfeils 11 der Fig. 1, wobei eine Vortriebsmaschine nicht dargestellt ist ;
Fig. 3 einen Schnitt durch einen in die Schachtwand gemäss Fig. 2 einsetzbaren Deckel als ent- fembaren bzw. zu entfernenden Wandbereich ;
und
Fig. 4 in einer vergrösserten Darstellung einen schematischen Teilschnitt durch eine Fach- werkskonstruktion einer Stütz- bzw. Bewehrungskonstruktion in einem den zu entfernenden Wand- bereich umgebenden Bereich des erfindungsgemässen Schachts.
In Fig. 1 ist schematisch ein aus mehreren Wandelementen gebildeter Schacht allgemein mit 1 bezeichnet, welcher beispielsweise in im wesentlichen vertikaler Richtung eingebracht bzw. aus- gebildet wird, wobei nach Fertigstellung des Schachts 1 zur Durchführung bzw. zum Einleiten einer unterirdischen Bohrung eine schematisch mit 2 angedeutete Vortriebsmaschine in den Innenraum des Schachts 1 eingebracht wird, wobei ein Abbauschild der Vortriebsmaschine 2 mit 3 angedeutet ist. Weitere Details bzw. Merkmale der Vortriebsmaschine 2 sind nicht näher dargestellt.
Zum Einleiten und nachfolgenden Ausbilden einer unterirdischen Bohrung, deren Begren- zungslinie in Fig. 1 strichliert mit 4 angedeutet ist, muss ein entsprechender Teilbereich einer Schachtwand entfernt werden, um die in den Schacht 1 eingebrachte Vortriebsmaschine 2 ausge- hend von dem Schacht 1 zur Ausbildung der Bohrung 4 vortreiben zu können.
In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass der zu entfernende Wandbereich 5 unmittelbar durch die Vortriebsmaschine 2 und insbesondere deren Abbauschild 3 entfernt wird, wobei für eine einfache Löse- bzw. Lockerungsarbeit dieser Wandbereich 5 aus einem Material mit entsprechend verringerter Festigkeit bzw. Widerstandsfähigkeit ausgebildet wird, um ohne Zerstörung bzw.
Beeinträchtigung der Abbauwerkzeuge des Abbauschilds 3 ein Einleiten der unterirdischen Boh- rung 4 zu ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der zu entfernende Wandbereich 5 über eine Sollbruchstelle bzw. Sollbruchlinie definiert wird, welche in Fig. 1 sche- matisch mit 6 angedeutet ist, so dass zusätzlich das Entfernen des zu entfernenden Wandbereichs 5 durch die Vortriebsmaschine 2 erleichtert bzw. unterstützt wird.
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Insbesondere für den Fall, dass die herzustellende unterirdische Bohrung 4 im Bereich von um- gebenden Grundwasser auszubilden ist, ist in Fig. 1 darüber hinaus schematisch mit 7 der Umriss einer an der Aussenseite des Schachts 1 ausgebildeten zusätzlichen Ausnehmung angedeutet, in welcher zusätzliche Abdichtmassnahmen getroffen werden können, um bei Entfernen des zu ent- fernenden Wandbereichs 5 ein unmittelbares Eindringen von Grundwasser in das Innere des Schachts 1 beim Einleiten der Bohrung durch die Vortriebsmaschine 2 vermeiden zu können.
Bei Vorsehen einer Sollbruchstelle 6 bzw. einer Deckelkonstruktion, wie dies unter Bezugnah- me auf die nachfolgenden Figuren einer abgewandelten Ausführungsform beschrieben werden wird, können entsprechende Abdichtfolien bzw. Abdeckungen im Bereich des zu entfernenden Wandteils 5 und/oder der Sollbruchstelle 6 vorgesehen sein.
Darüber hinaus ist in Fig. 1 angedeutet, dass zumindest zum Einleiten der unterirdischen Boh- rung 4 zum Positionieren und Festlegen der Vortriebsmaschine 2 zusätzliche Halte- bzw. Support- einrichtungen vorgesehen sind, welche in Fig. 1 schematisch mit 8 angedeutet sind. Diese Halte- bzw. Supporteinrichtungen 8 können insbesondere an zusätzlichen Stütz- bzw. Bewehrungskon- struktionen in dem den zu entfernenden Wandbereich 5 umgebenden Teilbereich der Schachtwand vorgesehen sein, wie dies unter Bezugnahme auf nachfolgende Figuren noch im Detail erörtert wird. Eine derartige zusätzliche Stützkonstruktion ist in Fig. 1 mit 9 angedeutet.
Bei der Ausbildung gemäss Fig. 2 und 3 findet zumindest für den zu entfernenden Wandbereich 5 eine Fertigteil- bzw. Fertigelementkonstruktion Verwendung, wobei ein mit 10 bezeichnetes Schachtelement einen eingesetzten Deckel als entfernbaren Wandbereich 5 aufweist, welcher in Fig. 3 im Schnitt dargestellt ist. Wie insbesondere aus der Darstellung gemäss Fig. 3 ersichtlich, ist der Deckel 5 mit einem sich konisch verjüngenden Umfangsrand 11ausgebildet, wobei die Stirn- seite 12 mit grösserer Querschnittsfläche nach aussen gerichtet ist, so dass eine gegebenenfalls durch aussenliegendes Material auf die Schachtwand und insbesondere den entfembaren Deckel 5 einwirkende Kraft im Sinn einer Abdichtung des Deckels 5 in der Schachtwand bzw. dem Schacht- element 10 wirkt.
Durch entsprechend komplementäre, sich ebenfalls konisch verjüngende Be- grenzungswände der Aufnahmeöffnung im Schachtelement 10 wird der Deckel 5 sicher gehalten, wobei durch den Umfangsrand des Deckels 5 unmittelbar eine Sollbruchstelle für ein einfaches nachträgliches Entfernen des Deckels bzw. des zu entfernenden Wandbereichs 5 für eine Einlei- tung der unterirdischen Bohrung 4 zur Verfügung gestellt wird.
In Fig. 2 ist weiters angedeutet, dass in dem den zu entfernenden Wandbereich bzw. Deckel 5 umgebenden Umfangsabschnitt des Schachtelements 10 zusätzliche Bewehrungs- bzw. Stützkon- struktion 9 enthalten bzw. aufgenommen sind, wobei in dem in Fig. 4 vergrössert dargestellten Querschnitt eine derartige Stütz- bzw. Bewehrungskonstruktion 9 ersichtlich ist, welche neben beispielsweise U-förmigen Gurtträgern 13 mit zusätzlichen Ausfachungsstäben als Fachwerksträ- ger 14 zur Erzielung der gewünschten Steifigkeit und Festigkeit ausgebildet ist.
Wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 angedeutet, können im Bereich dieser zusätzlichen Stütz- bzw. Bewehrungskonstruktion 9 entsprechende Supporteinrichtungen 8 zur Positionierung und Festlegung der Vortriebsmaschine 2 bei Einleitung der unterirdischen Bohrung festgelegt bzw. angeordnet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Einleiten einer unterirdischen Bohrung, wobei nach Herstellung eines
Schachtes eine Vortriebsmaschine in den Schacht eingebracht wird und ein Wandbereich des Schachtes für ein Einleiten bzw. Beginnen der unterirdischen Bohrung entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schacht (1) im zu entfernenden Wandbereich (5) aus
Beton hergestellt wird, welcher insbesondere quarzfreie Zuschläge und/oder Faserzusätze aufweist, und dass der zu entfernende Wandbereich (5) durch die Vortriebsmaschine (2) entfernt wird.