CH704231A2 - Pipeline for use in digging pit, comprises two pipe elements, where each has front side, where joint is provided, which is formed between front sides - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
[0001] Die Erfindung betrifft eine Rohrleitung mit mindestens zwei Rohrelementen mit je einer Stirnseite, wobei zwischen den Stirnseiten eine Fuge gebildet ist, in welcher sich ein Schlauch als Druckübertragungsmittel und Dichtung befindet, welcher für den Rohrvortrieb geeignet ist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Erstellen einer Rohrleitung mit mindestens zwei Rohrelementen mit je einer Stirnseite, wobei zwischen den Stirnseiten eine Fuge gebildet ist, in welcher sich ein Schlauch als Druckübertragungsmittel und Dichtung befindet, welcher für den Rohrvortrieb geeignet ist. The invention relates to a pipeline having at least two tubular elements, each with a front side, wherein between the end faces a gap is formed, in which there is a hose as a pressure transmitting means and seal, which is suitable for pipe jacking. Furthermore, the invention relates to a method for creating a pipeline having at least two tubular elements, each having a front side, wherein between the end faces a gap is formed, in which a hose is located as a pressure transmission means and seal, which is suitable for pipe jacking.
Stand der TechnikState of the art
[0002] Das Verlegen von Vortriebselementen, insbesondere Rohrleitungen, erfolgt klassisch in einer Grube: nach dem Ausheben der Grube werden die einzelnen Elemente des Rohrs stückweise zusammengesetzt, abgedichtet und anschliessend wieder eingedeckt. The laying of propulsion elements, especially pipes, is done classically in a pit: after digging the pit, the individual elements of the pipe are piecewise assembled, sealed and then covered again.
[0003] Nicht in jedem Gelände ist jedoch dieses Vorgehen möglich. In einem überbauten oder sonst wie an der Oberfläche gestaltetes Gelände bietet sich der Rohrvortrieb als Alternative an. Durch den Rohrvortrieb wird die Umgebung kaum gestört, zudem ist die Bauweise witterungsunabhängig. However, this procedure is not possible in every terrain. In a superstructure or otherwise designed on the surface of the terrain, the pipe jacking offers as an alternative. Through the pipe jacking, the environment is hardly disturbed, also the construction is weather independent.
[0004] Dabei wird ausgehend von einem abgeteuften Schacht als Startbaugrube ein Tunnel gebohrt und der Rohrstrang durch sukzessives Anlegen von Rohrelementen in der Startbaugrube in das Erdreich gepresst. Die Richtung des Rohrvortriebs wird durch ein steuerbares Kopfstück gegeben. Ein Rohrelement wird dazu in den Schacht abgesenkt und vorgepresst, bis das nächste Rohrelement angesetzt werden kann. In this case, starting from a sunken shaft as a starting pit a tunnel is drilled and pressed the pipe string by successive application of pipe elements in the starting pit in the soil. The direction of the pipe jacking is given by a controllable head piece. A pipe element is lowered into the shaft and pre-pressed until the next pipe element can be attached.
[0005] In einem Zielschacht kann das Kopfstück der Tunnelbohrvorrichtung entnommen werden und die notwendigen Abschlussarbeiten vorgenommen werden. In a target shaft, the head of the tunnel boring device can be removed and the necessary final work can be made.
[0006] je länger die vorgetriebene Rohrleitung ist, umso höher werden die erforderlichen Vorpresskräfte infolge der Mantelreibung zwischen dem Erdreich und den Vortriebselementen. Bei Bedarf können Zwischenpressstationen oder Zwischenschächte für weitere Pressvorrichtungen erstellt werden, um somit die Reichweite entsprechend erhöhen zu können. The longer the pre-driven pipeline, the higher the necessary Vorpresskräfte due to the skin friction between the soil and the propulsion elements. If necessary, intermediate press stations or intermediate shafts can be created for further press devices in order to increase the range accordingly.
[0007] Die hohen Vortriebskräfte müssen möglichst gleichmässig und ohne lokale Spannungskonzentrationen stirnseitig von Rohrelement zu Rohrelement übertragen werden. Im Direktkontakt ist das aber nicht ohne Beschädigungen möglich. Daher werden z. B. dem Rohrquerschnitt entsprechende Druckübertragungsringe aus Holzwerkstoffen zwischen die Rohrelemente eingelegt. The high propulsive forces must be transmitted as uniformly as possible and without local stress concentrations on the face side from tube element to tube element. In direct contact, this is not possible without damage. Therefore, for. B. the pipe cross-section corresponding pressure transmission rings made of wood materials inserted between the pipe elements.
[0008] Beim Rohrvortrieb werden die Vortriebselemente sowohl in axialer als auch in radialer Richtung stark beansprucht. Es müssen der Brustwiderstand und die Reibung zwischen dem Mantel des Rohrs und dem Erdreich überwunden werden. Durch Richtungskorrekturen nehmen die Vorpresskräfte abermals zu, zudem entsteht so eine ungleichförmige Verteilung der Druckspannungen auf den Rohrstirnseiten und im Rohrelement selbst. Weitere Einwirkungen, wie z.B. Zwängungskräfte und Eigengewicht, beanspruchen die Rohre auch in radialer Richtung. Geeignete Elemente in den Fugen können den Rohrvortrieb erleichtern. When pipe jacking the propulsion elements are heavily stressed both in the axial and in the radial direction. It is necessary to overcome the resistance of the chest and the friction between the shell of the pipe and the ground. By directional corrections, the pre-pressing forces increase again, also creates a non-uniform distribution of the compressive stresses on the pipe end faces and in the pipe element itself. Further effects, such. Forcing forces and dead weight, the tubes also stress in the radial direction. Suitable elements in the joints can facilitate pipe jacking.
[0009] Geeignete ringförmige Elemente sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Suitable annular elements are known in various embodiments.
[0010] So wird in der CH 574 023 A5 eine Fugendichtung zwischen zwei Rohrelementen eines Rohrstrangs beschrieben, der im Rohrvortrieb hergestellt wird. Zwischen den Stirnseiten der einzelnen Rohrelemente wird ein flacher Schlauchring als Dehnelement angeordnet. Die beiden Enden des Schlauchs sind durch ein Verbindungsstück aus Blech, das Einfüll-und Entlüftungsstutzen aufweist, zusammengefügt. Der dabei gebildete Hohlraum ist mit einem unter Druck stehenden Füllmittel so auspressbar, dass die Stirnseiten der benachbarten Rohrelemente auseinandergedrückt werden. Thus, a joint seal between two tubular elements of a pipe string is described in CH 574 023 A5, which is produced by pipe jacking. Between the end faces of the individual tube elements, a flat tube ring is arranged as an expansion element. The two ends of the hose are joined together by a connector made of sheet metal, the filling and vent pipe. The cavity formed in this way can be pressed with a pressurized filler so that the end faces of the adjacent tube elements are pressed apart.
[0011] Aus der EP 0 340 658 A2 ist eine ringförmige Dichtung aus Gummi bekannt, welche ebenfalls zum Abdichten der Verbindungsstellen zwischen Rohrelementen eines Rohrvortriebssystems geeignet ist. Die Dichtung enthält einen aktivierbaren Hohlraum, der an einen Injektionskanal angeschlossen ist. Zur Aktivierung der Dichtung sind zwei dünne Metallrohre als Injektionskanäle vorgesehen, durch welche ein Fluid in den Hohlraum eingespritzt werden kann. From EP 0 340 658 A2 an annular seal made of rubber is known, which is also suitable for sealing the joints between pipe elements of a pipe jacking system. The seal contains an activatable cavity which is connected to an injection channel. To activate the seal two thin metal tubes are provided as injection channels, through which a fluid can be injected into the cavity.
[0012] Auch die WO 2005/080 753 zeigt einen Schlauch zur Verwendung im Rohrvortrieb, der über eine Armatur zugänglich ist. Die tatsächliche Ausführung der Armatur und ihre genaue Positionierung sind nicht beschrieben. Also WO 2005/080 753 shows a hose for use in pipe jacking, which is accessible via a valve. The actual design of the valve and its exact positioning are not described.
[0013] Die US 3 005 314 beschreibt einen aufblasbaren Schlauch, der zwischen zwei Rohrelementen eines Tunnels angeordnet ist und einen Stutzen für ein Druckmedium aufweist. Der Schlauch wird während des Tunnelvortriebs aufgeblasen, um das Rohrelement vorwärts zu treiben. Der Stutzen ragt wie das Ventil eines Fahrradschlauches ins Innere des Ringes. US 3 005 314 describes an inflatable tube which is arranged between two tubular elements of a tunnel and has a nozzle for a pressure medium. The hose is inflated during tunneling to propel the pipe member forward. The neck protrudes like the valve of a bicycle hose into the interior of the ring.
[0014] Die US 2 333 826 beschreibt ein schlauchförmiges Dichtungselement, das zwischen Rohrsegmenten transversal und longitudinal verlegt und anschliessend über eine Armatur mit einer später aushärtenden Substanz gefüllt wird. Über den so aufgebauten Druck werden die Rohrelemente zusammengedrückt und abgedichtet. Die Schlauchenden sind über ein T-Zwischenstück verbunden, indem sie auf einer Stützhülse aufgeschoben und mit dieser verklebt sind oder vulkanisiert sind. Der Schlauch kann beim Einbetonieren festgebunden werden. US 2 333 826 describes a tubular sealing element which is laid transversely and longitudinally between pipe segments and then filled via a valve with a later-curing substance. About the pressure thus constructed, the tube elements are compressed and sealed. The hose ends are connected via a T-piece by being pushed onto a support sleeve and glued to it or vulcanized. The hose can be tied during setting in concrete.
[0015] Die bekannten dichtenden Elemente bestehen aus einem Schlauchstück, aus dem durch ein Verfahren (z.B. Vulkanisieren) ein geschlossener Ring gebildet wird. Dieser Verfahrensschritt muss für jedes Schlauchmaterial und jede Änderung in der Grösse optimiert werden, was einen grossen Aufwand bei der Herstellung bedeutet. The known sealing elements consist of a piece of tubing from which a closed ring is formed by a process (e.g., vulcanization). This process step must be optimized for each tubing and any size change, which requires a great deal of manufacturing effort.
[0016] Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der starre Zugang (Anschlussarmatur, Schlauchabschluss, Manometerabgriff) sich neben oder in einer Fuge zwischen zwei Rohrelementen befindet. Es besteht daher immer die Gefahr, dass diese formstabilen Bauteile beim Verlegen der Rohrelemente eingeklemmt und dabei beschädigt oder gar ganz zerstört werden. Gleichzeitig besteht auch die Gefahr der Zerstörung der Rohrelemente, wenn der lokale Druck auf das Rohr das Material des Rohrs überbelastet. Another disadvantage is that the rigid access (connection fitting, hose termination, Manometerabgriff) is located next to or in a joint between two pipe elements. There is therefore always the danger that these dimensionally stable components are trapped during installation of the pipe elements and thereby damaged or even completely destroyed. At the same time there is also the risk of destruction of the pipe elements when the local pressure on the pipe overloaded the material of the pipe.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
[0017] Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zuzuordnende Rohrleitung zu schaffen, welche im Rohrvortrieb kostengünstig und zeitsparend erstellt werden kann und gleichzeitig auf Dauer dicht ist. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum zeitsparenden und kostengünstigen Erstellen einer solchen Rohrleitung bereit zu stellen. The object of the invention is to provide a the technical field to be assigned at the beginning of the pipeline, which can be created inexpensively and time-saving in pipe jacking and at the same time is tight in the long term. It is another object of the invention to provide a method for time-saving and cost-effective creation of such a pipeline.
[0018] Die Lösung der Aufgabe ist hinsichtlich der Rohrleitung durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Dabei handelt es sich um eine durch die Methode des Rohrvortriebs herstellbare Rohrleitung, die aus mindestens zwei Rohrelementen besteht. Zwischen den Stirnseiten dieser Rohrelemente ist eine Fuge gebildet. In dieser Fuge befindet sich als Druckübertragungsmittel und Dichtung ein Schlauch, welcher für den Rohrvortrieb geeignet ist. In dem ringförmigen Schlauch befindet sich ein formstabiles (und damit starres) Verbindungsstück. Der Schlauch ist so zwischen die Rohrelemente eingelegt, dass das starre Verbindungsstück in elastische Elemente gebettet wird, die sich in Aussparungen an den Stirnseiten der Rohrelemente befinden. Die Erfindung kann sowohl beim Rohrvortrieb bzw. Pressvortrieb, beim Micro-Tunneling, Pipe-Jacking oder unterirdischen Rohrvortrieb eingesetzt werden. The solution of the problem is defined with regard to the pipeline by the features of claim 1. This is a pipeline which can be produced by the method of pipe jacking and which consists of at least two pipe elements. Between the end faces of these pipe elements a joint is formed. In this gap is located as a pressure transmission means and seal a hose, which is suitable for pipe jacking. In the annular tube is a dimensionally stable (and therefore rigid) connector. The tube is inserted between the tube elements, that the rigid connector is embedded in elastic elements, which are located in recesses on the end faces of the tube elements. The invention can be used both in pipe jacking or press jacking, micro-tunneling, pipe jacking or underground pipe jacking.
[0019] Die Erfindung basiert auf folgender Erkenntnis: Die für den Rohrvortrieb geeigneten Schläuche müssen hohen Druck (typischerweise mehr als 100 bar, z.B. mindestens 300 bar oder sogar weit über 500 bar) aushalten. Sie sind typischerweise durch ein elastisches, mit Stahl armiertes Material gebildet und daher relativ aufwändig in der Herstellung. Sie werden ab Rolle angeboten, nicht aber in einer in sich geschlossenen Form, wie es für die Fuge zwischen zwei im Querschnitt runden, rechteckigen oder vieleckigen Rohren erforderlich wäre. Die Schläuche ab Rolle (»Endlosprodukte») sind zwar relativ kostengünstig, können aber nicht einfach zu einer geschlossenen Form (Ring, Rechteck, Vieleck etc.) vulkanisiert oder anderweitig verbunden werden, die über ihre gesamte Länge schlauchartig flexibel und damit dichtend ist und gleichzeitig die erforderlichen Drücke ertragen kann. Der Grundgedanke der Erfindung liegt nun darin, mittels üblicher Methoden herstellbares Schlauchmaterial ab Rolle zu verwenden, dieses Material in Schlauchstücke gewünschter Länge aufzuteilen und die Enden eines Schlauchstücke durch ein formstabiles Verbindungsstück miteinander zu verbinden und die Stelle mit dem formstabilen Verbindungsstück weich und damit dichtend in den Stirnseiten der Rohre einzubetten bzw. zu lagern.The invention is based on the following finding: The hoses suitable for pipe jacking must withstand high pressure (typically more than 100 bar, for example at least 300 bar or even well above 500 bar). They are typically formed by an elastic, steel-reinforced material and therefore relatively expensive to manufacture. They are offered from the roll, but not in a self-contained form, as would be required for the joint between two round, rectangular or polygonal tubes in cross-section. Although the tubing from the roll ("endless products") are relatively inexpensive, but can not be easily vulcanized or otherwise connected to a closed form (ring, rectangle, polygon, etc.), which is hose-like flexible and thus sealing over its entire length and simultaneously can endure the required pressures. The basic idea of the invention lies in the fact to use tube material that can be produced by conventional methods as of roll, split this material into pieces of hose of desired length and to connect the ends of a piece of hose by a dimensionally stable connector with each other and softly embed the position with the dimensionally stable connecting piece and thus seal it in the end faces of the tubes or store it.
[0020] (In ähnlicher Weise können auch zwei oder mehr Schlauchstücke zu einer geschlossenen Form zusammengesetzt werden.) An sich ist ein formstabiles (starres) Verbindungsstück nicht brauchbar in einer Fuge zwischen zwei starren Rohrelementen, die durch Rohrvortrieb im Untergrund vorgetrieben werden. Wenn aber in den an sich starren (z. B. betonierten) Rohrelementen an geeigneter Stelle eine elastische Stelle (als Lager für das Verbindungsstück) ausgebildet wird, dann ist das starre Verbindungsstück kein Problem, weder beim Rohrvortrieb noch bei der späteren dauerhaften Abdichtung. (In a similar manner, two or more pieces of hose can be assembled into a closed mold.) In itself, a dimensionally stable (rigid) connector is not useful in a joint between two rigid pipe elements, which are driven by pipe jacking in the ground. If, however, an elastic point (as a bearing for the connecting piece) is formed in the per se rigid (for example concreted) tubular elements at an appropriate point, then the rigid connecting piece is no problem, neither during pipe jacking nor during the subsequent permanent sealing.
[0021] Unter Rohrelementen versteht man längliche Hohlkörper aus im Wesentlichen starrem (unflexiblem) Material. Gewöhnlich besitzen Rohrelemente einen kreisrunden Querschnitt, sind also Kreiszylinder mit einer Mantelfläche und zwei kreisrunden Grundflächen. Dabei entsprechen die Grundflächen des Kreiszylinders den Stirnseiten des Rohrelements. Prinzipiell können Rohrelemente aber auch einen rechteckigen, ovalen, vieleckigen oder anderen Querschnitt haben. Die für den Rohrvortrieb geeigneten Rohrelemente sind vorzugsweise aus armiertem Beton hergestellt. Die Rohrelemente können aber auch aus Stahl, Polymerbeton, glasfaserverstärktem Kunststoff, weiteren Werkstoffen oder Kombinationen davon bestehen. By tubular elements is meant elongated hollow body of substantially rigid (inflexible) material. Usually tubular elements have a circular cross-section, so are circular cylinder with a lateral surface and two circular bases. The base surfaces of the circular cylinder correspond to the end faces of the tubular element. In principle, however, tubular elements can also have a rectangular, oval, polygonal or other cross-section. The pipe elements suitable for pipe jacking elements are preferably made of reinforced concrete. But the pipe elements may also consist of steel, polymer concrete, glass fiber reinforced plastic, other materials or combinations thereof.
[0022] Beim Verlegen einer Rohrleitung werden einzelne Rohrelemente aneinander gereiht. Dabei entsteht zwischen zwei Rohrelementen eine Fuge, also ein Zwischenraum zwischen zwei Bauelementen. In diese Fuge wird ein ringförmiger Schlauch gelegt, der die Funktion der Druckübertragung und der Fugendichtung übernimmt. Eine Fugendichtung verhindert einen Stoffübergang zwischen dem Inneren und der äusseren Umgebung der Rohrleitung. Der ringförmige Schlauch entspricht hierbei im Wesentlichen einem O-Ring, bestehend aus einem Schlauch und einem formstabilen Verbindungsstück. Der Schlauch ist mit einem flüssigen Medium befüllbar und kann unter Druck gesetzt werden. Ein für den Rohrvortrieb geeigneter Schlauch nimmt Deformationen auf, die sich z. B. aufgrund einer Richtungsänderung der Rohrleitung ergeben. When laying a pipeline individual pipe elements are lined up. This creates between two pipe elements a gap, so a gap between two components. In this gap, an annular hose is placed, which takes over the function of the pressure transmission and the joint seal. A joint seal prevents a mass transfer between the inside and the outside environment of the pipeline. The annular tube substantially corresponds to an O-ring, consisting of a hose and a dimensionally stable connecting piece. The tube is filled with a liquid medium and can be pressurized. A tube suitable for pipe jacking absorbs deformations which occur, for. B. result due to a change in direction of the pipeline.
[0023] Das formstabile Verbindungsstück wird in elastische Elemente gebettet, die sich an den Stirnseiten der Rohrelemente befinden. Die elastischen Elemente wirken als Polster, sie verändern unter Krafteinfluss ihre Form und können so die durch die Geometrie des starren Verbindungsstücks bedingten Deformationen kompensieren. The dimensionally stable connection piece is embedded in elastic elements which are located on the end faces of the tubular elements. The elastic elements act as cushions, they change their shape under the influence of force and can thus compensate for the deformations caused by the geometry of the rigid connecting piece.
[0024] Eine bevorzugte Methode zum Verlegen von Rohrleitungen ist der Rohrvortrieb. Dabei werden von einer vorbereiteten Startbaugrube aus Rohrelemente mit Pressen sequentiell in den Baugrund vorgepresst, bis eine Zielbaugrube erreicht wird. Diese Technik erfordert keine offene Bauweise und führt somit nur zu einer geringen Beeinflussung der Umgebung. Zusätzlich ist sie witterungsunabhängig und bietet eine hohe Präzision. Es müssen jedoch Spezialrohre verwendet werden, die den hohen Vortriebskräften standhalten können. Zudem ist es von Vorteil, wenn während des Vortriebs der Druck in den Schläuchen und ihre Verformung gemessen werden können, um daraus die zulässige Belastung der Rohrelemente zu ermitteln, wie in der EP 1 727 964 B1 (Trümpi) beschrieben. A preferred method for laying pipelines is the pipe jacking. Here are pre-pressed sequentially from a prepared starting pit of tubular elements with presses in the ground until a target excavation is reached. This technique requires no open design and thus only leads to a slight influence on the environment. In addition, it is weather-independent and offers high precision. However, special pipes must be used that can withstand the high propulsion forces. In addition, it is advantageous if, during the advance, the pressure in the hoses and their deformation can be measured in order to determine therefrom the permissible load of the pipe elements, as described in EP 1 727 964 B1 (Trümpi).
[0025] Die elastischen Elemente, in die das formstabile Verbindungsstück eingebettet ist, bestehen aus einem dauerelastischen Material wie z.B. NBR (Nitrile Butadiene Rubber) oder Neopren. Das Material soll möglichst langlebig sein und nicht spröde werden. Zudem soll es mit Vorteil robust gegen äussere Einflüsse (Feuchtigkeit, Säuren, Laugen) sein. The elastic elements in which the dimensionally stable connector is embedded, consist of a permanently elastic material such. NBR (nitrile butadiene rubber) or neoprene. The material should be as durable as possible and should not become brittle. In addition, it should be advantageously robust against external influences (moisture, acids, alkalis).
[0026] Gegenstand der Erfindung ist auch ein für das Rohrvortriebsverfahren geeigneter flexibler Schlauch, welcher mit Hilfe eines formstabilen Verbindungsstücks einen geschlossenen Ring bildet und den entsprechend hohen Drücken standhalten kann. The invention is also a suitable for the pipe jacking process flexible hose, which forms a closed ring with the help of a dimensionally stable connector and can withstand the correspondingly high pressures.
[0027] Zudem ist Gegenstand der Erfindung ein Rohrelement, das an mindestens einer Stirnseite eine Aussparung aufweist, in welcher ein elastisches Element enthalten ist, um ein formstabiles Verbindungsstück einzubetten. Die Aussparung kann in Umfangsrichtung von beschränkter Länge sein. Denkbar ist aber auch eine umlaufende Aussparung bzw. ein umlaufendes elastisches Element. In addition, the subject of the invention is a tubular element which has a recess on at least one end face, in which an elastic element is contained in order to embed a dimensionally stable connecting piece. The recess may be of limited length in the circumferential direction. It is also conceivable, however, a circumferential recess or a circumferential elastic element.
[0028] Schlauchring und Rohrelement können als Bausatz zum Erstellen einer Rohrleitung verstanden werden. Hose ring and pipe element can be understood as a kit for creating a pipeline.
[0029] Die Erfindung basiert auf einer als Druckübertragungsmittel und Dichtung wirkenden Fugenkonstruktion umfassend ein erstes und ein zweites Bauteil (z.B. Rohrelement) als Begrenzung einer zwischen ihnen gebildeten Fuge und einen Schlauch (welcher z.B. für den Rohrvortrieb ausgebildet ist), welcher die Fuge dichtend auszufüllen vermag, wobei der Schlauch ein formstabiles Verbindungsstück aufweist, und die Bauteile in einer Umgebung des Verbindungsstücks elastische Elemente aufweisen, in welche das Verbindungsstück eingebettet ist. The invention is based on acting as a pressure transmission means and seal joint construction comprising a first and a second component (eg pipe element) as a boundary of a joint formed between them and a hose (which is formed for example for pipe jacking), which fill the gap sealing able, wherein the hose has a dimensionally stable connection piece, and the components in an environment of the connecting piece have elastic elements in which the connecting piece is embedded.
[0030] Da der verwendete Schlauch nicht spiralförmig, sondern als geschlossener O-Ring eingesetzt wird, kann er sowohl für die Druckübertragung als auch für das Dichten verwendet werden. Since the tube used is not used spirally, but as a closed O-ring, it can be used both for the pressure transmission and for the sealing.
[0031] Durch die Verwendung der elastischen Elemente zur Einbettung des formstabilen Verbindungsstücks wird dieses während des Vortriebs der Rohrelemente davor geschützt, eingeklemmt und/oder zerquetscht zu werden. Gleichzeitig wird das Rohrelement vor Zerstörung geschützt. Die Änderung des Fugenspalts im Verlauf des Rohrvortriebs muss nicht durch das Verbindungsstück aufgenommen werden, sondern wird von den elastischen Elementen abgefangen. Das starre Verbindungsstück wie auch das Rohrelement sind somit geschützt, und es wird auch die Dichtwirkung im Bereich des Verbindungsstücks sichergestellt. By using the elastic elements for embedding the dimensionally stable connecting piece of this is protected during the propulsion of the tubular elements from being trapped and / or crushed. At the same time the pipe element is protected from destruction. The change of the joint gap in the course of pipe jacking need not be absorbed by the connector, but is intercepted by the elastic elements. The rigid connecting piece as well as the tubular element are thus protected, and it is also ensured the sealing effect in the region of the connecting piece.
[0032] Der Schlauch kann als Meterware bezogen werden, spezielle Anforderungen an das Dichtungsmaterial werden bei der Herstellung eines geeigneten Schlauchs berücksichtigt. Daraus ergibt sich ein flexibles und kostengünstiges Bausatzprinzip, Spezialanfertigungen sind nicht notwendig. The hose can be purchased by the meter, special requirements for the sealing material are taken into account in the manufacture of a suitable hose. This results in a flexible and cost-effective kit principle, custom-made products are not necessary.
[0033] Mit diesem ringförmigen Schlauch kann man nicht nur gerade Rohrleitungen realisieren, sondern auch Rohrleitungen mit Kurven. Durch die Einbettung des Verbindungsstücks ist auch in der Kurve die Dichtung sichergestellt. With this annular tube you can not only realize straight pipes, but also pipes with curves. By embedding the connector, the seal is ensured even in the curve.
Radial verformte Manschette:Radially deformed cuff:
[0034] Optional weist das Verbindungsstück eine innere Stützhülse und eine äussere Manschette auf. Die Stützhülse ist ein kurzes formstabiles Rohrstück, das in die zu verbindenden Enden des Schlauchs (bzw. der Schlauchstücke) gesteckt wird. Das genannte Rohrstück kann einen kreisrunden, ovalen oder vieleckigen Querschnitt aufweisen. Die Enden des Rohrstücks können gerippt oder gewellt sein oder sonstige mechanische Elemente (z. B. Haken) aufweisen, um ein Abrutschen des Schlauchs zu verhindern. Die Schlauchenden werden mit der äusseren Manschette auf dem Rohrstück fixiert. Die Manschette kann im Inneren Widerhaken oder andere vorspringenden Elemente enthalten, die zusätzlich verhindern, dass der Schlauch abrutschen kann. Vorzugsweise ist die Manschette plastisch verformt und dadurch radial auf den Schlauch und die innere Stützhülse gepresst. Aber auch andere Umformprozesse sind denkbar. Optionally, the connector has an inner support sleeve and an outer sleeve. The support sleeve is a short, dimensionally stable piece of pipe which is inserted into the ends of the hose (or hose pieces) to be connected. Said pipe section may have a circular, oval or polygonal cross section. The ends of the pipe section may be ribbed or corrugated or have other mechanical elements (eg hooks) to prevent the hose from slipping off. The hose ends are fixed with the outer sleeve on the pipe section. The cuff may contain barbs or other protruding elements internally which additionally prevent the tube from slipping. Preferably, the sleeve is plastically deformed and thereby pressed radially onto the tube and the inner support sleeve. But other forming processes are conceivable.
[0035] Die Manschette kann auch durch zwei (z.B. mit einem Spannmechanismus ausgestattete) Schlauchschellen bzw. -briden ersetzt werden, welche die Schlauchenden auf die Stützhülse pressen. Da das Schlauchmaterial flexibel ist und somit dem Druck der äusseren Manschette nachgibt, resultiert daraus automatisch eine druckfeste Abdichtung. Diese Schlauchverbindung als solche ist nicht flexibel und hält dem auftretenden Druck (von z.B. mehreren Hundert bar) stand. Insgesamt ergibt sich so ein druckfester Schlauchring. Dieser kann auch aus mehr als einem Schlauchstück und mehr als einem starren Verbindungsstück bestehen. Der ringförmige (oder eine sonstige, in sich geschlossene Form bildende) Schlauch kann einen zusammenhängenden Innenraum aufweisen, oder segmentierte, voneinander getrennte Innenräume. Das Druckübertragungs- und Dichtmittel kann durch ein einziges Schlauchstück (dessen Enden zur Bildung eines Rings verbunden sind) oder durch zwei oder mehr Schlauchstücke, die zu einer in sich geschlossenen Form gebildet sein. The cuff may also be replaced by two hose clamps (e.g., equipped with a tensioning mechanism) that press the hose ends onto the support sleeve. Since the hose material is flexible and thus yields to the pressure of the outer sleeve, this results automatically in a pressure-tight seal. As such, this hose connection is not flexible and can withstand the pressure that occurs (for example, several hundred bars). Overall, this results in a pressure-resistant hose ring. This can also consist of more than one piece of tubing and more than a rigid connector. The annular (or other, self-contained) tube may have a continuous interior, or segmented, separate internal spaces. The pressure transmitting and sealing means may be formed by a single piece of tubing (whose ends are connected to form a ring) or by two or more pieces of tubing formed into a self-contained form.
[0036] Es ist nicht zwingend, dass die äussere Manschette plastisch deformiert wird. Sie kann auch einfach elastisch verformt sein, um den Schlauch festzuhalten. Es ist auch denkbar, dass die Manschette nicht deformiert wird und stattdessen die innere Hülse radial aufgeweitet wird. It is not mandatory that the outer sleeve is plastically deformed. It can also simply be elastically deformed to hold the tube. It is also conceivable that the cuff is not deformed and instead the inner sleeve is radially expanded.
Verbindungsstück mit Zugang:Connector with access:
[0037] Optional besitzt das Verbindungsstück einen zusätzlichen Zugang, durch welchen ein Medium in den Schlauch eingefüllt oder aus ihm abgelassen werden kann. Das Verbindungsstück ist dann quasi T-förmig. Der Zugang ist z.B. als starrer Stutzen ausgebildet, welcher zum Zentrum des Schlauchrings gerichtet ist, so dass er aus dem Inneren der Rohrleitung angeschlossen werden kann. Anstelle eines starren Stutzens kann aber auch ein flexibles druckfestes Schlauchstück verwendet werden. Der Zugang hat typischerweise einen kleineren Innenquerschnitt als das Verbindungsstück bzw. der zu einem Ring geschlossene Schlauch. Optionally, the connector has an additional access, through which a medium can be filled into the tube or drained from it. The connector is then almost T-shaped. The access is e.g. designed as a rigid nozzle, which is directed to the center of the hose ring so that it can be connected from the inside of the pipe. Instead of a rigid nozzle but also a flexible pressure-resistant tube piece can be used. The access typically has a smaller internal cross-section than the connector or tube closed into a ring.
[0038] Es sind statt T-förmige Abgriffe auch andere denkbar, z.B. Y-förmige oder doppelte. Insbesondere wenn ein Schlauchring aus mehreren Schlauchstücken zusammengesetzt wird, können neben den T-förmigen Verbindungsstücken auch I-förmige (d.h. abgriffslose) verwendet werden. Other T-shaped taps are also conceivable, e.g. Y-shaped or double. In particular, when a hose ring is assembled from a plurality of pieces of tubing, I-shaped (i.e., tabless) may be used in addition to the T-shaped connectors.
Ventil mit Druckmessgerät:Valve with pressure gauge:
[0039] Vorzugsweise ist am zusätzlichen Zugang (bzw. am Abgriff) ein Druckmessgerät und/oder ein Ventil angebracht. Das Ventil kann z.B. gezielt geöffnet und geschlossen werden, um die Menge des Fluids (z.B. Luft) im Ringschlauch zu verändern. Insbesondere für den Rohrvortrieb ist es von Vorteil, mit einem Druckmessgerät den Druck im ringförmigen Schlauch zu messen. Preferably, a pressure gauge and / or a valve is attached to the additional access (or tap). The valve may e.g. can be selectively opened and closed to change the amount of fluid (e.g., air) in the annular tube. In particular, for pipe jacking, it is advantageous to measure the pressure in the annular tube with a pressure gauge.
[0040] Das Ventil kann im Verbindungsstück (d.h. im zusätzlichen Zugang) integriert sein. Es kann aber auch nur eine mechanische Kupplung (Gewinde, Bajonett) vorgesehen sein, um bei Bedarf eine separate Leitung mit Ventil und/oder Manometer anzuschliessen. The valve may be integrated in the connector (i.e., in the additional access). But it can also be provided only a mechanical coupling (thread, bayonet), if necessary to connect a separate line with valve and / or pressure gauge.
Elastische Elemente an Rohrelementen angebracht:Elastic elements attached to pipe elements:
[0041] Die elastischen Elemente, welche sich in den Aussparungen an den Stirnseiten der Rohrelemente befinden, können optional an den Rohrelementen befestigt sein. Sie können bei der Herstellung der Rohrelemente in den Beton eingelegt werden, oder mit Halterungen (z. B. Bügeln), die in dem Rohrelement verankert sind, festgehalten werden. Sie können auch mit den Armierungen in der Rohrwand verbunden werden. Dieser Arbeitsschritt wird bereits vorher ausgeführt und muss nicht während des Rohrvortriebs gemacht werden. Die Rohrelemente können also mit den bereits werkseitig montierten elastischen Elementen auf der Baustelle angeliefert werden. Beim Aneinanderfügen zweier Rohrelemente wird somit Zeit eingespart, da die elastischen Elemente nicht mehr eingebaut werden müssen. Zudem können sie während des Zusammenfügens nicht verrutschen. The elastic elements, which are located in the recesses on the end faces of the tubular elements, may optionally be attached to the tubular elements. They can be inserted into the concrete during the manufacture of the pipe elements, or held in place with brackets (eg brackets) anchored in the pipe element. They can also be connected to the reinforcements in the pipe wall. This step is already done before and does not have to be done during pipe jacking. The pipe elements can thus be delivered to the construction site with the already factory-fitted elastic elements. When joining two pipe elements thus time is saved because the elastic elements no longer have to be installed. In addition, they can not slip during assembly.
[0042] Die Aussparungen in den Stirnseiten der Rohrelemente können auch so gestaltet werden, dass die elastischen Elemente aufgrund der spezifischen Aussenform festgehalten werden (Schwalbenschwanzverbindung, Kamm-Nut-Verbindung, konische Verengung im Bereich der Öffnung der Aussparung etc.). The recesses in the end faces of the tubular elements can also be designed so that the elastic elements are retained due to the specific outer shape (dovetail connection, comb-groove connection, conical constriction in the region of the opening of the recess, etc.).
Deformationsbereich:Deformation area:
[0043] Die erforderliche Grösse der elastischen Elemente hängt von den Dimensionen des starren Verbindungsstücks ab. Vorzugsweise weisen die elastischen Elemente in Längsrichtung der Rohrelemente gemessen einen Deformationsbereich auf, der mindestens so gross ist wie ein halber maximaler Durchmesser des Schlauchs abzüglich einer Wandstärke des Schlauchs. Bei einer solchen Dimensionierung ist das Verbindungsstück stets ausreichend eingebettet, unabhängig davon, ob der Schlauch in einem nicht komprimierten (und daher z. B. kreisrunden) Zustand oder in einem maximal komprimierten (und damit flachen) Zustand ist. The required size of the elastic elements depends on the dimensions of the rigid connecting piece. Preferably, the elastic elements measured in the longitudinal direction of the tube elements to a deformation range which is at least as large as a half maximum diameter of the tube minus a wall thickness of the tube. With such dimensioning, the connector is always sufficiently embedded, regardless of whether the tube is in a non-compressed (and thus, for example, circular) condition or in a maximally compressed (and therefore flat) condition.
[0044] Die summierte Kompressionslänge (Deformierbarkeit) der elastischen Elemente in Richtung der Längsachse der Rohrelemente soll also mindestens so gross sein, wie der Durchmesser des Verbindungsstücks abzüglich der Dicke des maximal gequetschten Schlauchs. Es versteht sich, dass die Breite der elastischen Elemente in Umfangsrichtung der Stirnseite des Rohrelements mindestens so gross sein soll, wie die Länge des Verbindungsstücks zuzüglich der durch das starre Verbindungsstück versteiften Schlauchabschnitte, so dass diese vollständig eingebettet werden. The summed compression length (deformability) of the elastic elements in the direction of the longitudinal axis of the tubular elements should therefore be at least as large as the diameter of the connecting piece minus the thickness of the maximum squeezed hose. It is understood that the width of the elastic elements in the circumferential direction of the end face of the tubular element should be at least as large as the length of the connecting piece plus the tubular sections stiffened by the rigid connecting piece, so that they are completely embedded.
[0045] Es ist aber auch möglich, dass ein elastisches Element einen geringeren Deformationsbereich aufweist, insbesondere bei nicht kreisrunden sondern ovalen Verbindungsstücken. Auch können die Deformationsbereiche asymmetrisch ausgebildet sein, d. h. die beiden elastischen Elemente, welche je auf einer Seite des Verbindungsstücks (und damit der Fuge) platziert werden, können unterschiedlich stark komprimierbar sein. But it is also possible that an elastic element has a lower deformation range, in particular for non-circular but oval connectors. Also, the deformation areas may be asymmetrical, d. H. the two elastic elements, which are each placed on one side of the connecting piece (and thus the joint), can be compressed to different degrees.
Rohrelemente aus Beton:Concrete pipe elements:
[0046] Wie bereits erwähnt, sind die Rohrelemente vorzugsweise aus armiertem Beton hergestellt, damit sie den hohen Vortriebskräften, die beim Rohrvortriebsverfahren auftreten, standhalten können. As already mentioned, the pipe elements are preferably made of reinforced concrete so that they can withstand the high propulsive forces that occur in the pipe jacking process.
[0047] Es ist aber keineswegs ausgeschlossen, dass die Rohre z. B. aus faserverstärktem Beton, aus Stahl oder aus einem anderen, ausreichend festen Werkstoff bestehen. Wenn die Rohrleitung nicht durch Rohrvortrieb erstellt wird, können auch Rohrelemente verwendet werden, die weniger belastbar sind. Mit anderen Worten: Es ist nicht zwingend, dass die Rohre für den Rohrvortrieb geeignet sind. However, it is by no means impossible that the tubes z. B. made of fiber reinforced concrete, steel or other, sufficiently solid material. If the pipeline is not created by pipe jacking, pipe elements that are less resilient can also be used. In other words, it is not mandatory that the pipes are suitable for pipe jacking.
Rohrmanschette aussen am Rohrelement:Pipe collar outside on the pipe element:
[0048] Optional ist an einer Stirnseite des Rohrelements eine Rohrmanschette angebracht, welche die Fuge überdeckt und gegen aussen schützt. Dadurch wird auch der Schlauch in der Fuge gegen eindringendes Bruchmaterial bzw. Erdmaterial geschützt. Optionally, a pipe sleeve is attached to an end face of the tubular element, which covers the joint and protects against the outside. This also protects the hose in the joint against penetrating breakage or earth material.
[0049] Die Rohrmanschette ist an der dem Schlauchring gegenüberliegenden Seite des Rohrelements befestigt. Es ist alternativ denkbar, dass die Manschette an derselben Stirnseite angeordnet ist, wie der befestigte Schlauchring. Natürlich kann die Rohrmanschette auch separat vom Rohrelement angeliefert und jeweils an die hintere Stirnseite des letzten Rohrelements der Leitung angebracht werden. The pipe sleeve is attached to the hose ring opposite side of the tubular element. It is alternatively conceivable that the sleeve is arranged on the same front side, as the attached hose ring. Of course, the pipe sleeve can also be supplied separately from the pipe element and attached respectively to the rear end side of the last pipe element of the pipe.
[0050] Die äussere Rohrmanschette hat typischerweise eine Länge (in Längsrichtung des Rohrelements), welche grösser ist als die maximale Fugenbreite, so dass das nachfolgende Rohrelement umfasst und richtungsmässig geführt wird. Insbesondere hat der ringförmige Schlauch vollständig unter der Rohrmanschette Platz. Die Rohrmanschette erlaubt eine bewegliche Verbindung und eine Führung der Rohrelemente (quer zur Richtung der Rohrleitung). The outer pipe sleeve typically has a length (in the longitudinal direction of the pipe element) which is greater than the maximum joint width, so that the subsequent pipe element comprises and is guided in the direction. In particular, the annular tube has completely under the pipe sleeve space. The pipe sleeve allows a movable connection and a guide of the pipe elements (transverse to the direction of the pipe).
[0051] Anstelle einer umlaufenden, geschlossenen Rohrmanschette sind auch mehrere separate, auf dem Umfang verteilte Führungselemente denkbar. Instead of a circumferential, closed pipe sleeve also several separate, distributed on the circumference guide elements are conceivable.
Rohrmanschette und Schlauch an gegenüberliegenden Rohrstirnseiten:Pipe collar and hose on opposite pipe ends:
[0052] Eine weitere Option besteht darin, dass der ringförmige Schlauch mit Halterungen an der einen Stirnseite eines ersten Rohrelements befestigt ist und eine Rohr-Manschette an der anderen Stirnseite des zweiten Rohrelements. Beispielsweise ist die Halterung ein Metallbügel, dessen Enden an der Stirnseite des Rohrelements verankert (z.B. eingegossen) sind. Dies hat den Vorteil, dass der ringförmige Schlauch nicht vor Ort (z.B. im Schacht beim Platzieren des Rohrelements für den Rohrvortrieb) angebracht werden muss, sondern bereits in der Fabrik an dem Rohrelement befestigt wird und zur Baustelle transportiert werden kann. Insbesondere ist der Schlauch am Rohrelement transportsicher befestigt und fällt auch nicht heraus, wenn das Rohrelement z.B. beim Einbau gekippt werden muss, so dass die Stirnseite des Rohrelements leicht nach unten zeigt und quasi überhängend ist. Dies bedeutet eine Zeitersparnis vor Ort durch ein einfacheres Zusammensetzen der Bauteile. Auch kann die korrekte Platzierung des Schlauchs an der Stirnseite werkseitig sichergestellt werden. Another option is that the annular tube with brackets is attached to one end face of a first tube member and a tube sleeve on the other end face of the second tube member. For example, the bracket is a metal bracket whose ends are anchored (e.g., encased) to the face of the tubular member. This has the advantage that the annular tube does not have to be mounted on site (e.g., in the well when placing the pipe member for pipe jacking), but is already attached to the pipe member in the factory and can be transported to the job site. In particular, the tube is secured to the tubular element transport safe and also does not fall out when the tube element, for. must be tilted during installation, so that the end face of the tubular element is slightly down and is virtually overhanging. This means a time saving on site by a simpler assembly of the components. Also, the correct placement of the hose on the front side can be ensured at the factory.
[0053] Vorzugsweise ist der Schlauch an der vorderen Stirnseite des Rohrelements angebracht, das heisst auf der Stirnseite, welche in Vortriebsrichtung nach vorne zeigt und beim Einsetzen des Rohrelements an die hintere Stirnseite des letzten Rohrelements der Rohrleitung angefügt wird. Preferably, the hose is attached to the front end side of the tubular element, that is to say on the front side, which points forwardly in the advancing direction and is attached to the rear end side of the last tubular element of the pipeline during insertion of the tubular element.
Schlauch für Rohrvortriebsverfahren:Hose for pipe jacking process:
[0054] Die Erfindung bezieht sich auch auf einen flexiblen Schlauch mit einem erfindungsgemässen Verbindungsstück, welcher für ein Rohrvortriebsverfahren geeignet ist. Ein solcher Schlauch zeichnet sich aus durch eine in sich geschlossene Form, insbesondere einen Ring, ein Viereck oder Vieleck, und weist ein formstabiles Verbindungsstück auf, welches ein erstes und ein zweites Ende des flexiblen Schlauchs miteinander verbindet. Der Schlauch kann ein oder mehrere Verbindungsstücke aufweisen, d.h. er kann aus einem oder mehreren Schlauchstücken zusammengesetzt sein. The invention also relates to a flexible hose with a connector according to the invention, which is suitable for a pipe jacking method. Such a tube is characterized by a self-contained form, in particular a ring, a quadrangle or polygon, and has a dimensionally stable connection piece, which connects a first and a second end of the flexible tube with each other. The hose may have one or more connectors, i. it can be composed of one or more pieces of tubing.
[0055] Der Schlauch als solcher kann die oben beschriebenen bevorzugten Merkmale aufweisen. Insbesondere ist er im Querschnitt elastisch federnd, so dass er bei Deformation quer zu seiner Längsachse bestrebt ist, in die ursprüngliche (z. B. runde) Form zurück zu gehen. Diese federnde Eigenschaft sorgt dafür, dass der Schlauch als Dichtmittel in der Fuge zwischen den Rohrelementen wirken kann. The hose as such may have the preferred features described above. In particular, it is elastically resilient in cross-section so that, when deformed transversely to its longitudinal axis, it tends to return to the original (eg round) shape. This resilient feature ensures that the hose can act as a sealant in the joint between the pipe elements.
[0056] Wird der oben beschriebene ringförmige (oder eine andere geschlossene Form bildende) Schlauch im Rohrvortrieb angewendet, ergeben sich daraus Vorteile bezüglich des Einbaus der Dichtung, da weniger darauf geachtet werden muss, das starre Element der Dichtung sowie das Rohrelement an sich nicht zu beschädigen. Es ist auch nicht mehr nötig, ein separates Dichtmittel vorzusehen. If the above-described annular (or other closed-form forming) hose used in the pipe jacking, this results in advantages in terms of installation of the seal, since less attention must be paid, not the rigid element of the seal and the pipe element itself to damage. It is also no longer necessary to provide a separate sealant.
Rohrelement für Rohrvortriebsverfahren:Pipe element for pipe jacking method:
[0057] Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Rohrelement als solches, das für eine Rohrleitung und ein Dichtungsmittel in der Art eines flexiblen Schlauchs mit integriertem starrem Verbindungsstück geeignet ist. The invention also relates to a tubular element as such, which is suitable for a pipeline and a sealing means in the manner of a flexible hose with integrated rigid connecting piece.
Verfahren:Method:
[0058] Das Verfahren zum Erstellen einer Rohrleitung im Rohrvortrieb benutzt mindestens zwei Rohrelemente mit je einer Stirnseite, wobei zwischen den Stirnseiten eine Fuge gebildet wird, in welcher sich ein ringförmiger, für den Rohrvortrieb geeigneter Schlauch als Druckübertragungsmittel und Dichtung befindet. Der ringförmige Schlauch weist ein starres Verbindungsstück auf. An den Stirnseiten der Rohrelemente werden Aussparungen vorgesehen, in welche elastische Elemente eingesetzt werden, in welche das formstabile Verbindungsstück gebettet wird. The method for creating a pipe in pipe jacking uses at least two pipe elements, each with a front side, wherein between the end faces a gap is formed, in which there is an annular tube suitable for pipe jacking as a pressure transmission means and seal. The annular tube has a rigid connection piece. At the end faces of the tubular elements recesses are provided, in which elastic elements are used, in which the dimensionally stable connection piece is embedded.
[0059] Das Verfahren läuft z.B. in folgenden Schritten ab: <tb>a)<sep>Bereitstellen eines ersten erfindungsgemässen Rohrelements (in einem Untergrund), wobei dieses eine Aussparung aufweist, in welche ein elastisches Element eingesetzt ist oder eingesetzt wird. <tb>b)<sep>Bereitstellen eines erfindungsgemässen Schlauchs an einer hinteren Seite des ersten Rohrelements (wobei der Schlauch ein vom ersten Rohrelement separater Körper oder ein an diesem angebrachter Körper sein kann). <tb>c)<sep>Anfügen eines zweiten erfindungsgemässen Rohrelements an das erste Rohrelement, wobei eine Fuge gebildet wird, in welcher der erfindungsgemässe Schlauch angeordnet ist. (Der Schlauch kann auch mit dem zweiten Rohrelement verbunden sein). <tb>d)<sep>Ansetzen einer Pressvorrichtung an das hintere Ende des zweiten Rohrelements und Vortreiben der beiden Rohrelemente durch Betätigen der Pressvorrichtung. <tb>e)<sep>Messen des Drucks und der Deformation am erfindungsgemässen Schlauch während des Vortreibens der Rohrelemente, und Steuern der Pressvorrichtung (d.h. deren Pressdruck) in Abhängigkeit vom gemessenen Druck im Schlauch. <tb>f)<sep>Absetzen der Pressvorrichtung vom zweiten Rohrelement und Anfügen eines zweiten Schlauchs an die hintere Stirnseite des zweiten Rohrelements. Anfügen eines dritten erfindungsgemässen Rohrelements an das zweite Rohrelement, wobei zwischen zweitem und drittem Rohrelement eine Fuge gebildet wird, in welcher der zweite Schlauch angeordnet ist. <tb>g)<sep>Ansetzen der Pressvorrichtung an das dritte Rohrelement und Vortreiben der drei Rohrelemente usw.The method runs e.g. in the following steps: <tb> a) <sep> Providing a first pipe element according to the invention (in a substrate), wherein this has a recess into which an elastic element is inserted or used. b) providing a hose according to the invention at a rear side of the first pipe element (which hose may be a body separate from the first pipe element or a body attached thereto). <tb> c) <sep> Attaching a second pipe element according to the invention to the first pipe element, wherein a joint is formed, in which the hose according to the invention is arranged. (The hose may also be connected to the second pipe element). <tb> d) <sep> Attaching a pressing device to the rear end of the second pipe element and driving the two pipe elements by pressing the pressing device. <tb> e) <sep> Measuring the pressure and the deformation of the hose according to the invention during the driving of the pipe elements, and controlling the pressing device (i.e., its pressing pressure) in dependence on the measured pressure in the hose. <tb> f) <sep> settling of the pressing device from the second pipe element and attaching a second hose to the rear end side of the second pipe element. Attaching a third pipe element according to the invention to the second pipe element, wherein between the second and third pipe element a joint is formed, in which the second hose is arranged. <tb> g) <sep> Attaching the pressing device to the third pipe element and driving the three pipe elements, etc.
[0060] Dabei ist es nicht in jedem Fall nötig, dass jede Fuge mit einem Schlauch versehen ist. Zwischen dem ersten und dem zweiten oder dem zweiten und dem dritten Rohrelement kann auch auf einen Schlauch verzichtet werden. So kann z. B. nur jede zweite, jede dritte etc. Fuge mit einem Schlauch versehen sein. Die übrigen Fugen sind dann starre statt flexible Verbindungen zwischen Rohrelementen. It is not necessary in every case that each joint is provided with a hose. Between the first and the second or the second and the third pipe element can also be dispensed with a hose. So z. B. only every second, every third, etc. be provided with a hose joint. The remaining joints are then rigid instead of flexible connections between pipe elements.
Vortriebsdruck messen:Measure propulsion pressure:
[0061] Im Rahmen der Erfindung ist es zwar vorteilhaft, aber nicht zwingend, dass über den Zugang im Schlauch der in der Rohrleitung lokal bestehende Vortriebsdruck gemessen wird. Zu erwähnen sind z.B. die «peristaltischen» Vortriebsverfahren, wie sie in der US 4 432 667 (Richardson) bekannt sind. In the context of the invention, it is advantageous, but not mandatory, that via the access in the hose, the locally existing in the pipeline driving pressure is measured. To mention are, for example, the "peristaltic" propulsion methods known in US 4,432,667 (Richardson).
[0062] Ist der Rohrvortrieb abgeschlossen, werden die Messgeräte entfernt. Der im Rohrvortrieb aufgebaute Längsrichtungsdruck in der Rohrleitung bleibt teilweise bestehen bzw. wird nicht völlig abgebaut. Er hält die im Querschnitt elastischen Schläuche unter Druck und führt dazu, dass die Schläuche eine dichtende Wirkung haben. Diese Dichtwirkung kann optional verstärkt werden, indem die Schläuche bei geöffneten Ventilen zusammengepresst werden. Durch die Deformation baut sich eine abdichtungsfördernde Rückstellkraft in den Schläuchen auf. Es ist nicht erforderlich, die Fugen mit einem zusätzlichen Dichtungsmaterial auszuspritzen. (Ein zusätzliches Ausspritzen der Fugen steht also im Widerspruch zur Erfindung.) When the pipe jacking is completed, the gauges are removed. The longitudinal direction pressure in the pipeline built up in the pipe jacking partly remains or is not completely degraded. It keeps the tubes, which are elastic in cross-section, under pressure and causes the tubes to have a sealing effect. This sealing effect can be optionally reinforced by pressing the hoses together with the valves open. Due to the deformation, a sealing-promoting restoring force builds up in the hoses. It is not necessary to spray the joints with additional sealing material. (An additional spraying of the joints is therefore contrary to the invention.)
[0063] Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform werden Rohrelemente verwendet, welche vorne den z.B. ringförmigen Schlauch und hinten die (mantelseitig schützende) Manschette aufweisen. (Das erste Rohrelement der Rohrleitung benötigt natürlich keinen vorderen Schlauch.) Die Pressvorrichtung greift also an der hinteren Stirnseite an, an welcher kein Schlauch angeordnet ist. Das nächste Rohrelement wird mit dem Schlauch an der vorderen Stirnseite an das bereits im Untergrund sitzende Rohrelement angesetzt. According to a preferred embodiment, tube elements are used, which front the e.g. ring-shaped hose and behind the (shell-protecting) cuff. (The first pipe element of the pipeline, of course, does not require a front hose.) The pressing device thus engages the rear end face on which no hose is arranged. The next pipe element is attached with the hose at the front end to the already sitting in the underground pipe element.
[0064] Während des Rohrvortriebs kann über den Zugang im ringförmigen Schlauch der Druck gemessen werden. Damit kann zusammen mit der Messung der Deformation der Fuge der Prozess überwacht werden; mit Kenntnis von Druck und Verformung der Fuge können Informationen über den statischen Zustand der Rohrleitung erhalten werden. Falls nötig, kann der Druck angepasst werden, in dem z.B. über das Ventil die Menge des im Schlauch vorhandenen Fluids variiert wird. During pipe jacking, the pressure can be measured via the access in the annular tube. Thus, together with the measurement of the deformation of the joint, the process can be monitored; With knowledge of pressure and deformation of the joint, information about the static condition of the pipeline can be obtained. If necessary, the pressure can be adjusted by e.g. the amount of fluid present in the tube is varied via the valve.
Fugenkonstruktion:Joint construction:
[0065] Die Erfindung schlägt schliesslich auch eine Fugenkonstruktion vor, welche ein erstes und ein zweites Bauteil als Begrenzung einer zwischen ihnen gebildeten Fuge und einen Schlauch umfasst, welcher die Fuge dichtend auszufüllen vermag. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass der flexible Schlauch ein formstabiles Verbindungsstück aufweist und dass die Bauteile in einer Umgebung des Verbindungsstücks elastische Elemente aufweisen, in welche das Verbindungsstück eingebettet ist. An der Fugenkonstruktion können zusätzlich die oben beschriebenen optionalen Merkmale der Rohrelemente und des Schlauchs vorgesehen sein. Finally, the invention also proposes a joint construction which comprises a first and a second component as a boundary of a joint formed between them and a hose which is capable of sealingly filling the joint. It is characterized in that the flexible hose has a dimensionally stable connecting piece and that the components in an environment of the connecting piece have elastic elements in which the connecting piece is embedded. At the joint construction, the above-described optional features of the tubular elements and the hose may additionally be provided.
[0066] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung. From the following detailed description and the totality of the claims, there are further advantageous embodiments and feature combinations of the invention.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
[0067] Die zur Erläuterung der Ausführungsbeispiele verwendeten Zeichnungen zeigen: <tb>Fig. 1<sep>Eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts einer Fuge zwischen zwei Rohrelementen, in welcher ein ringförmiger Schlauch mit einem Verbindungsstück eingesetzt ist; <tb>Fig. 2<sep>einen schematischen Querschnitt durch die Fuge entlang der Linie A-A der Fig. 1; <tb>Fig. 3<sep>eine Variante eines Rohrelements mit einem befestigten ringförmigen Schlauch und einer Rohrmanschette; <tb>Fig. 4a, b<sep>einen schematischen Querschnitt durch die Fuge im Bereich des Verbindungsstücks, wobei die Fuge einmal breit und einmal schmal ist; <tb>Fig. 5<sep>eine schematische perspektivische Darstellung eines Rohrelements; <tb>Fig. 6<sep>eine schematische Darstellung der Fixierung des Schlauchendes; <tb>Fig. 7a-c<sep>drei verschiedene Varianten eines Schlauchrings mit einem bzw. zwei Innenräumen; <tb>Fig. 8<sep>eine Variante des Verbindungsstücks mit zwei inneren Stützhülsen.The drawings used to explain the embodiments show: <Tb> FIG. 1 <sep> A schematic sectional view of a section of a joint between two tubular elements, in which an annular tube is inserted with a connecting piece; <Tb> FIG. Fig. 2 <sep> is a schematic cross section through the joint along the line A-A of Fig. 1; <Tb> FIG. 3 <sep> a variant of a pipe element with a fixed annular hose and a pipe sleeve; <Tb> FIG. 4a, b show a schematic cross section through the joint in the region of the connecting piece, the joint being once wide and sometimes narrow; <Tb> FIG. 5 <sep> is a schematic perspective view of a tubular element; <Tb> FIG. 6 <sep> is a schematic representation of the fixation of the hose end; <Tb> FIG. 7a-c <sep> three different variants of a hose ring with one or two interiors; <Tb> FIG. 8 <sep> a variant of the connector with two inner support sleeves.
[0068] Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Basically, the same parts are provided with the same reference numerals in the figures.
Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention
[0069] Die Fig. 1 zeigt den Schnitt in Umfangsrichtung durch eine Fuge 1 einer Rohrleitung, die beispielhaft aus zwei Rohrelementen 2.1 und 2.2 aus armiertem Beton besteht. Zwischen den Stirnseiten 3.1 und 3.2 dieser beiden Rohrelemente 2.1, 2.2 ist eine Fuge 1 gebildet. In dieser Fuge 1 befindet sich als dichtendes Element ein ringförmiger Schlauch 4 aus einem (z.B. mit Stahlgewebe) armierten Elastomer. Fig. 1 shows the section in the circumferential direction through a joint 1 a pipe, which consists of two tubular elements 2.1 and 2.2 made of reinforced concrete, for example. Between the end faces 3.1 and 3.2 of these two pipe elements 2.1, 2.2 a joint 1 is formed. In this joint 1, as the sealing member, there is an annular tube 4 made of an elastomer (e.g., steel mesh).
[0070] Ein starres Verbindungsstück 5 schliesst den Schlauch zu einem geschlossenen Ring. Es besteht im Wesentlichen aus einer inneren Stützhülse 6 und einer äusseren Manschette 7, welche beide beispielsweise aus Stahl gefertigt sind. Die innere Stützhülse 6 ragt in die Enden 8.1 und 8.2 des Schlauchs 4 um eine bestimmte Länge hinein. Diese Länge ist z.B. grösser als ein Innendurchmesser der Stützhülse 6. Die äussere Manschette 7 umschliesst die Enden 8.1, 8.2 im Bereich der Stützhülse 6 von aussen und drückt sie radial auf die Stützhülse 6. Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass die Manschette 7 in einer (hier nicht dargestellten) speziellen Pressvorrichtung auf die Enden 8.1, 8.2 aufgepresst wird. Bei diesem Pressvorgang wird die Manschette 7 plastisch verformt und die Schlauchenden 8.1, 8.2 werden zwischen der inneren Stützhülse und der äusseren Manschette 7 festgeklemmt. A rigid connector 5 closes the tube to a closed ring. It consists essentially of an inner support sleeve 6 and an outer sleeve 7, both of which are made of steel, for example. The inner support sleeve 6 protrudes into the ends 8.1 and 8.2 of the tube 4 by a certain length. This length is e.g. larger than an inner diameter of the support sleeve 6. The outer sleeve 7 encloses the ends 8.1, 8.2 in the region of the support sleeve 6 from the outside and presses them radially onto the support sleeve 6. This can be e.g. be achieved in that the sleeve 7 is pressed in a (not shown here) special pressing device on the ends 8.1, 8.2. In this pressing operation, the sleeve 7 is plastically deformed and the hose ends 8.1, 8.2 are clamped between the inner support sleeve and the outer sleeve 7.
[0071] Die beiden Enden 8.1, 8.2 des Schlauchs 4 haben einen gewissen Abstand voneinander. Dieser Abstand ist durch eine Schulter 9 an der Innenseite der Manschette 7 definiert, welche einen Anschlag für die Enden 8.1, 8.2 bildet. Die Höhe der Schulter 9 entspricht ungefähr der Wanddicke des Schlauchs 4. In der Schulter 9 ist der Zugang angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Zugang ein Rohrstück 10, welches in eine radiale Zugangsöffnung der Manschette 7 und der innenliegenden Stützhülse 6 eingesetzt ist. Das Rohrstück 10 kann mit einer Kupplung (Gewindeanschluss, Bajonettkupplung etc.) versehen sein, um ein Druckmessgerät anzuschliessen (direkt oder über eine Verbindungsleitung). The two ends 8.1, 8.2 of the tube 4 are at a certain distance from each other. This distance is defined by a shoulder 9 on the inside of the sleeve 7, which forms a stop for the ends 8.1, 8.2. The height of the shoulder 9 corresponds approximately to the wall thickness of the tube 4. In the shoulder 9, the access is arranged. In the present embodiment, the access comprises a tube piece 10, which is inserted into a radial access opening of the sleeve 7 and the inner support sleeve 6. The pipe section 10 may be provided with a coupling (threaded connection, bayonet coupling, etc.) to connect a pressure gauge (directly or via a connecting line).
[0072] Der Zugang ist im Bereich der Schulter 9 angeordnet und verläuft zwischen den Enden 8.1, 8.2 des Schlauches hindurch. Das Rohrstück 10 ragt senkrecht zur Längsachse des Verbindungsstücks 5 weg in Richtung des Zentrums des durch den Schlauch definierten Kreisrings. Das Rohrstück 10 ist z.B. mindestens so lang, dass es aus der Fuge 1 in das Innere der Rohrleitung ragt. The access is arranged in the region of the shoulder 9 and extends between the ends 8.1, 8.2 of the hose. The tube piece 10 protrudes perpendicular to the longitudinal axis of the connecting piece 5 away in the direction of the center of the defined by the tube annulus. The pipe piece 10 is e.g. at least so long that it protrudes from the joint 1 into the interior of the pipeline.
[0073] An den Stirnseiten 3.1, 3.2 der beiden Rohrelemente 2.1, 2.2 ist je eine Aussparung 11.1, 11.2 vorgesehen. Diese Aussparungen 11.1, 11.2 sind mit elastischen Elementen 12.1, 12.2 gefüllt. Die elastischen Elemente 12.1, 12.2 sind z.B. Blöcke aus Neopren. Sie haben eine Länge, die grösser als die Länge des Verbindungsstücks 5 ist. Das starre Verbindungsstück 5 ist zwischen den elastischen Elementen 12.1 und 12.2 eingebettet. At the end faces 3.1, 3.2 of the two tube elements 2.1, 2.2 each have a recess 11.1, 11.2 is provided. These recesses 11.1, 11.2 are filled with elastic elements 12.1, 12.2. The elastic elements 12.1, 12.2 are e.g. Blocks of neoprene. They have a length which is greater than the length of the connecting piece 5. The rigid connecting piece 5 is embedded between the elastic elements 12.1 and 12.2.
[0074] In Fig. 1 ist der Innendurchmesser des Schlauchs 4 ausserhalb des Verbindungsstücks 5 kleiner dargestellt als der Aussendurchmesser der Stützhülse 6. Das heisst, der Schlauch ist dort nicht rund sondern etwas gequetscht. Der Schlauch ist mit einer nicht-komprimierbaren Flüssigkeit, z.B. Wasser gefüllt und wird vorgestaucht. Dadurch wird das Innenvolumen des Schlauchs festgelegt. Durch äusseren Druck bzw. erzwungene Fugenverdrehung wird der Schlauch verformt, während sein Innenvolumen konstant bleibt. Die elastischen Elemente 12.1, 12.2 schaffen den nötigen Spielraum, damit der Schlauchring die Fuge auch im Bereich des formstabilen Verbindungsstücks 5 abdichtet. In Fig. 1, the inner diameter of the tube 4 outside of the connecting piece 5 is shown smaller than the outer diameter of the support sleeve 6. That is, the hose is not there round but something squeezed. The tube is filled with a non-compressible liquid, e.g. Filled with water and is pre-filled. This will set the inner volume of the hose. By external pressure or forced joint rotation, the hose is deformed while its internal volume remains constant. The elastic elements 12.1, 12.2 provide the necessary clearance, so that the hose ring seals the joint in the region of the dimensionally stable connecting piece 5.
[0075] Die elastischen Elemente 12.1, 12.2 sind an den Stirnseiten der Rohrelemente fixiert, z. B. durch bügelartige Halterungen 13.1 und 13.2, die in den Rohrelementen 2.1, 2.2 verankert sind. The elastic elements 12.1, 12.2 are fixed to the end faces of the tubular elements, for. B. by bow-shaped brackets 13.1 and 13.2, which are anchored in the tubular elements 2.1, 2.2.
[0076] Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Fuge 1 einer Rohrleitung entlang der Linie A-A in Fig. 1. In dieser Ansicht ist zu sehen, dass die elastischen Elemente 12.1, 12.2 an Verankerungselementen 13.1, 13.2 fixiert sind, welche ihrerseits im Rohrelement eingebettet sind. Die Verankerungselemente 13.1, 13.2 treten z. B. aus dem Boden der Aussparung 11.1, 11.2 hervor. Es kann sich um Bügel handeln, die mit einem Abschnitt aus dem Rohrelement heraus an den Körper der elastischen Elemente 12.1, 12.2 heran oder in ihn hinein ragen. 2 shows a cross section through the joint 1 of a pipeline along the line AA in Fig. 1. In this view, it can be seen that the elastic elements 12.1, 12.2 are fixed to anchoring elements 13.1, 13.2, which in turn Pipe element are embedded. The anchoring elements 13.1, 13.2 occur z. B. from the bottom of the recess 11.1, 11.2. They may be brackets which, with a section out of the tubular element, protrude toward or into the body of the elastic elements 12.1, 12.2.
[0077] Die Aussparungen 11.1, 11.2 haben im vorliegenden Beispiel im Querschnitt einen rechteckigen kanalförmigen Bodenbereich und einen sich zur Stirnseite 3.1, 3.2 der Rohrelemente hin konisch aufweitenden Oberbereich. Die elastischen Elemente 12.1, 12.2 fügen sich passgenau in den Querschnitt hinein. Dies wird z.B. dadurch erreicht, dass bei der Herstellung der Rohrelemente die mit Verankerungselementen 13.1, 13.2 versehenen elastischen Elemente 12.1, 12.2 in den noch weichen Beton hineingedrückt werden oder an der Verschalung fixiert werden. Nach dem Aushärten des Betons sind somit die elastischen Elemente 12.1, 12.2 dauerhaft in der Stirnseite der Rohrelemente gehalten (eingegossen). The recesses 11.1, 11.2 have in the present example in cross-section a rectangular channel-shaped bottom portion and to the end face 3.1, 3.2 of the tubular elements conically widening upper region. The elastic elements 12.1, 12.2 fit snugly into the cross section. This is e.g. achieved in that in the manufacture of the tubular elements, the anchoring elements 13.1, 13.2 provided with elastic elements 12.1, 12.2 are pressed into the still soft concrete or fixed to the shuttering. After the concrete has hardened, the elastic elements 12.1, 12.2 are thus permanently retained (cast in) in the end face of the tubular elements.
[0078] Das Rohrelement 2.1 hat eine Rohrmanschette 15, welche über die Stirnseite 3.1 des Rohrelements 2.1 in Längsrichtung hinaus ragt. Die Rohrmanschette 15 ist z. B. ein ringförmig umlaufendes Stahlband, das fluchtend zur Aussenmantelfläche des Rohrelements 2.1 angeordnet ist. Das an der Fuge 1 gegenüberliegende Rohrelement 2.2 hat eine umlaufende Verjüngung 33, welche in die Rohrmanschette 15 hinein geschoben werden kann. Ein an der Verjüngung 33 platzierter, um das Rohrelement 2.2 laufender Kontaktring 34 schafft einen radialen Kontakt zwischen dem Rohrelement 2.2 und der Rohrmanschette 15. Auf diese Weise sind die beiden Stirnseiten 3.1, 3.2 der Rohrelemente 2.1, 2.2 quer zur Längsachse der Rohrelemente 2.1,2.2 geführt und parallel zur Längsachse gegeneinander frei verschiebbar. The pipe element 2.1 has a pipe sleeve 15, which projects beyond the end face 3.1 of the pipe element 2.1 in the longitudinal direction. The pipe sleeve 15 is z. B. an annular circulating steel strip which is arranged in alignment with the outer circumferential surface of the tubular element 2.1. The pipe element 2.2 opposite the joint 1 has a circumferential taper 33, which can be pushed into the pipe collar 15. A placed on the taper 33 to the tubular element 2.2 running contact ring 34 creates a radial contact between the pipe element 2.2 and the pipe sleeve 15. In this way, the two end faces 3.1, 3.2 of the pipe elements 2.1, 2.2 transverse to the longitudinal axis of the pipe elements 2.1,2.2 guided and parallel to the longitudinal axis against each other freely displaced.
[0079] Das Rohrstück 10 ragt über die Innenwände 15.1 und 15.2 hinaus in das Innere der Rohrleitung. The pipe section 10 projects beyond the inner walls 15.1 and 15.2 out into the interior of the pipeline.
[0080] Fig. 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform, bei welcher die elastischen Elemente 17.1, 17.2 durch Formschluss in der jeweiligen Aussparung 18.1, 18.2 festgehalten sind. Weil die elastischen Elemente 17.1, 17.2 im Bereich des Bodens der Aussparung 18.1, 18.2 breiter sind als im Öffnungsbereich der Aussparung 18.1, 18.2, d. h. als an der Stirnseite des Rohrelements, können sie nicht aus der entsprechend geformten Aussparung 18.1, 18.2 hinausrutschen. Es handelt sich also um eine Fixierung in der Art eines Schwalbenschwanzes oder in der Art einer Nut-Feder-Konstruktion. Der Formschluss lässt sich also mit einer Aussparung erreichen, die eine Verengung besitzt. Es sind auch Rippen/Rillen-Anordnungen denkbar. Fig. 3 shows schematically an embodiment in which the elastic elements 17.1, 17.2 are held by positive engagement in the respective recess 18.1, 18.2. Because the elastic elements 17.1, 17.2 in the region of the bottom of the recess 18.1, 18.2 are wider than in the opening region of the recess 18.1, 18.2, d. H. as on the front side of the tubular element, they can not slip out of the correspondingly shaped recess 18.1, 18.2. It is therefore a fixation in the manner of a dovetail or in the manner of a tongue and groove construction. The positive connection can thus be achieved with a recess which has a constriction. There are also rib / groove arrangements conceivable.
[0081] Die in Fig. 3 beispielhaft gezeigte Verbindung kommt ohne Verankerungselement aus, was aber nicht heisst, dass es nicht vorteilhaft sein kann, zusätzlich ein Verankerungselement im Sinn der Fig. 1 vorzusehen (z.B. aus produktionstechnischen Gründen). The connection shown by way of example in FIG. 3 does not require an anchoring element, but this does not mean that it can not be advantageous to additionally provide an anchoring element in the sense of FIG. 1 (for example for production-related reasons).
[0082] Die Fig. 4a, b zeigen schematisch Querschnitte durch die Fuge im Bereich des Verbindungsstücks und die dazu gehörenden Querschnitte des Schlauchs. In Fig. 4a ist die Fuge 1 breit. Das heisst, die Rohrelemente 2.1, 2.2 stehen unter keinem oder nur unter einem geringen Druck in Längsrichtung 35 der Rohrleitung. Der Schlauch 4 ist nicht oder nur wenig zusammengedrückt und das Verbindungsstück 5 ist nicht oder nur wenig in die elastischen Elemente 12.1, 12.2 eingedrückt. Der Querschnitt des Schlauchs 4 entlang der Linie B-B ist gleichmässig rund. 4a, b show schematically cross sections through the joint in the region of the connecting piece and the associated cross sections of the hose. In Fig. 4a, the joint 1 is wide. That is, the pipe elements 2.1, 2.2 are under no or only a slight pressure in the longitudinal direction 35 of the pipeline. The tube 4 is not or only slightly compressed and the connector 5 is not or only slightly pressed into the elastic elements 12.1, 12.2. The cross-section of the tube 4 along the line B-B is uniformly round.
[0083] Im Gegensatz dazu zeigt Fig. 4beine schmale Fuge 1, wie sie bei hohem Vortriebsdruck auf die Rohrelemente 2.1, 2.2 vorliegt. Der ringförmige Schlauch 4 ist gequetscht, und das starre Verbindungsstück 5 ist in entsprechendem Ausmass in die elastischen Elemente 12.1, 12.2 eingedrückt. Der Querschnitt des Schlauchs 4 entlang der Linie C-C ist oval. In contrast, FIG. 4 shows a narrow joint 1, as it exists at high propulsion pressure on the pipe elements 2.1, 2.2. The annular tube 4 is crushed, and the rigid connector 5 is pressed to a corresponding extent in the elastic members 12.1, 12.2. The cross section of the tube 4 along the line C-C is oval.
[0084] Es ist mit der erfindungsgemässen Anordnung also möglich, trotz des formstabilen Verbindungsstücks eine für den Rohrvortrieb geeignete Fuge zwischen Rohrelementen zu schaffen. Die Fuge kann sich in Längsrichtung der Rohrleitung ausdehnen und verengen, ohne dass das Verbindungsstück oder das Rohrelement beschädigt werden können. Auch Richtungsänderungen der Rohrleitung sind so problemlos möglich. Bei einer Richtungsänderung ist die Fuge nicht überall gleich breit entlang der Umfangsrichtung der Rohrelemente. Durch die elastischen Elemente ist auch bei den grossen benötigten Vortriebskräften sichergestellt, dass Verbindungsstück und Rohrelement intakt bleiben, unabhängig davon, ob es im verengten oder ausgedehnten Abschnitt einer solchen Fuge ist. It is thus possible with the inventive arrangement, in spite of the dimensionally stable connecting piece to create a suitable for the pipe jacking joint between pipe elements. The joint can expand and contract in the longitudinal direction of the pipeline, without the connecting piece or the pipe element being able to be damaged. Even changes in direction of the pipeline are possible without any problems. In a change of direction, the joint is not everywhere the same width along the circumferential direction of the tubular elements. The elastic elements ensure that the connecting piece and the tube element remain intact, regardless of whether it is in the narrowed or extended section of such a joint, even with the large required driving forces.
[0085] Weiter kann durch eine entsprechende Dimensionierung der elastischen Elemente gewährleistet werden, dass die Dichtung im Bereich des Verbindungsstücks in gleicher Weise gegeben ist, wie im übrigen Bereich des übrigen Schlauchs. Dazu folgendes: Further, it can be ensured by a corresponding dimensioning of the elastic elements, that the seal in the region of the connecting piece is given in the same way as in the remaining area of the remaining tube. In addition the following:
[0086] Der Schlauch hat im Querschnitt betrachtet einen bestimmten Arbeitsbereich W 36: Dieser ist in Längsrichtung der Rohrleitung (bzw. der zugehörigen Rohrelemente) durch die maximale Fugenbreite Bmax 37 begrenzt, die sich während des Vortriebs einstellt. Das sich dabei einstellende Innenvolumen des Schlauchs wird mit einem nicht-komprimierbaren Medium, z. B. Wasser gefüllt, und das Ventil wird verschlossen. Die beiden Stirnseiten der einander gegenüberliegenden Rohrelemente sind dann gerade noch in dichtendem Kontakt mit dem Schlauch. Bei einem runden Schlauch entspricht Bmax dem Aussendurchmesser des Schlauchs. The hose has a certain working range W 36 when viewed in cross-section: this is limited in the longitudinal direction of the pipeline (or the associated pipe elements) by the maximum joint width Bmax 37, which sets during propulsion. The thereby adjusting inner volume of the tube is filled with a non-compressible medium, eg. As water filled, and the valve is closed. The two end faces of the opposing pipe elements are then just in sealing contact with the hose. For a round hose, Bmax is the outer diameter of the hose.
[0087] Andererseits kann der Schlauch bei hohem Vortriebsdruck im Querschnitt maximal zusammengepresst werden, so dass er nahezu flach ist, wobei sein Innenvolumen konstant bleibt. Die Fuge hat dann eine minimale Fugenbreite Bmin 38, die im Wesentlichen der doppelten Wandstärke des Schlauchs entspricht. Der Arbeitsbereich W 36 entspricht der Differenz von Bmax 37 zu Bmin 38. On the other hand, at high propulsion pressure, the tube can be compressed maximally in cross-section, so that it is almost flat, its internal volume remaining constant. The joint then has a minimum joint width Bmin 38, which corresponds essentially to twice the wall thickness of the hose. The working range W 36 corresponds to the difference between Bmax 37 and Bmin 38.
[0088] Fig. 5 zeigt ein Rohrelement 19, wie es für den Rohrvortrieb verwendet werden kann. Zum besseren Verständnis wird hier eine Rohrvortriebsrichtung 20 definiert. An der in Rohrvortriebsrichtung 20 vorderen Stirnseite 21 befindet sich ein ringförmiger Schlauch 4 mit einem starren Verbindungsstück 5 mit einem Rohrstück 10 als Zugang, das in das Innere des Rohrelements 19 gerichtet ist. Der Schlauch ist an der vorderen Stirnseite 21 fixiert, z.B. mit zwei Bügeln 22.1 und 22.2. Diese Bügel sind zumindest soweit flexibel, dass sie beim Zusammenpressen von Rohrelementen nicht brechen, den Schlauch 4 nicht beschädigen und eine gute Dichtung ermöglichen. An der im Sinne des Rohrvortriebs hinteren Stirnseite 23 ist eine Rohr-Manschette 15 angebracht. Derart ausgestattete Rohrelemente können im Rohrvortrieb aneinandergereiht werden. Fig. 5 shows a tubular element 19, as it can be used for pipe jacking. For better understanding, a pipe driving direction 20 is defined here. An annular hose 4 with a rigid connecting piece 5 with a pipe section 10 as access, which is directed into the interior of the tubular element 19, is located on the front end 21 in front of the pipe driving direction 20. The tube is fixed to the front face 21, e.g. with two brackets 22.1 and 22.2. These brackets are at least as flexible that they do not break when compressing pipe elements, the hose 4 does not damage and allow a good seal. At the rear end face 23, which is in the direction of the pipe jacking, a pipe sleeve 15 is attached. Such equipped pipe elements can be strung together in the pipe jacking.
[0089] Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der äusseren Manschette 24 zur Fixierung der Schlauchenden. Die Manschette 24 weist in ihrem Inneren Widerhaken auf, die zusätzlich verhindern, dass die Schlauchenden abrutschen können. Fig. 6 shows an alternative embodiment of the outer sleeve 24 for fixing the hose ends. The sleeve 24 has barbs in its interior, which additionally prevent the hose ends from slipping off.
[0090] In den Fig. 7a bis 7c sind drei Varianten eines Schlauchrings dargestellt. Bei der einfachsten Variante gemäss Fig. 7a ist der Ring durch ein einziges Schlauchstück 4 gebildet. Die beiden Schlauchenden dieses Schlauchstücks 4 sind über das erfindungsgemässe Verbindungsstück 5 verbunden. Es entsteht so ein durchgehender Innenraum, der über den Zugang 10 befüllt, entleert und kontrolliert werden kann. Three variants of a hose ring are shown in FIGS. 7a to 7c. In the simplest variant according to FIG. 7 a, the ring is formed by a single piece of hose 4. The two hose ends of this hose piece 4 are connected via the connecting piece 5 according to the invention. The result is a continuous interior, which can be filled via the access 10, emptied and controlled.
[0091] Bei der in Fig. 7b gezeigten Ausführungsvariante besteht der ringförmige Schlauch aus zwei Schlauchstücken, die über zwei Verbindungsstücke 25.1 und 25.2 verbunden sind. Diese Verbindungsstücke sind jedoch nicht durchgehend. In ihrem Inneren ist jeweils eine Barriere 26 vorhanden, die somit dem Zugang 27.1, 27.2 gegenüber je eine offene Seite 28.1, 28.2 und eine abgeschlossene Seite 29.1, 29.2 definiert. Jedes Schlauchstück ist mit einer offenen und einer abgeschlossenen Seite verbunden. Der so gebildete ringförmige Schlauch weist zwei voneinander getrennte und unabhängig kontrollierbare Innenräume auf. In the embodiment shown in Fig. 7b, the annular tube consists of two pieces of tubing, which are connected via two connecting pieces 25.1 and 25.2. However, these connectors are not continuous. In each case, a barrier 26 is present in its interior, which thus defines the access 27.1, 27.2 opposite an open side 28.1, 28.2 and a closed side 29.1, 29.2. Each piece of tubing is connected to an open and a closed side. The thus formed annular tube has two separate and independently controllable interiors.
[0092] Fig. 7c zeigt eine weitere Variante eines ringförmigen Schlauchs mit einem geteilten Innenraum. Zwei Schlauchstücke werden über zwei unterschiedliche Verbindungsstücke miteinander zu einem Ring verbunden. Das Verbindungsstück 30 weist zwei Zugänge 31.1 und 31.2 auf. Diese sind im Inneren des Verbindungsstücks 30 durch eine Barriere 26 voneinander getrennt. Das Verbindungsstück 32 entspricht im Wesentlichen einem Rohrstück, das im Inneren eine Barriere 26 aufweist und keinen Zugang besitzt. Zwei Schlauchstücke werden mit den Verbindungsstücken 30 und 32 zu einem ringförmigen Schlauch verbunden. Dieser Schlauch weist ebenfalls zwei voneinander getrennte und unabhängig kontrollierbare Innenräume auf. Fig. 7c shows another variant of an annular tube with a divided interior. Two pieces of hose are connected to each other via two different connectors to form a ring. The connecting piece 30 has two accesses 31.1 and 31.2. These are separated from each other inside the connecting piece 30 by a barrier 26. The connecting piece 32 substantially corresponds to a piece of pipe which has a barrier 26 inside and has no access. Two pieces of tubing are connected to the connectors 30 and 32 to form an annular tube. This hose also has two separate and independently controllable interiors.
[0093] Fig. 8 zeigt eine Variante eines starren Verbindungsstücks 39, das den Schlauch zu einem geschlossenen Ring verbindet. Es besteht im Wesentlichen aus zwei inneren Stützhülsen 40.1, 40.2 und einer äusseren Manschette 7. Eine innere Stützhülse 40.1 ragt in das Ende 8.1 des Schlauchs 4, während sich die andere Stützhülse 40.2 in dem Ende 8.2 des Schlauchs 4 befindet. Beide Enden mit beiden Stützhülsen sind von der Manschette 7 umschlossen. Dadurch werden die beiden Schlauchenden 8.1, 8.2 mit den inneren Stützhülsen 40.1, 40.2 relativ zueinander fixiert. In dem Spalt zwischen den Schlauchenden befindet sich der Zugang 10, welcher z. B. ein Rohrstück sein kann. Fig. 8 shows a variant of a rigid connecting piece 39 which connects the hose to a closed ring. It consists essentially of two inner support sleeves 40.1, 40.2 and an outer sleeve 7. An inner support sleeve 40.1 protrudes into the end 8.1 of the tube 4, while the other support sleeve 40.2 is in the end 8.2 of the tube 4. Both ends with two support sleeves are enclosed by the sleeve 7. As a result, the two tube ends 8.1, 8.2 with the inner support sleeves 40.1, 40.2 fixed relative to each other. In the gap between the hose ends is the access 10, which z. B. may be a piece of pipe.
[0094] Die gezeigten Ausführungsbeispiele lassen sich in diverser Hinsicht abwandeln. Die Konstruktion des Verbindungsstücks kann einteilig oder mehrteilig sein. Sind die äussere Manschette und die innere Stützhülse als zwei getrennte Teile ausgeführt, kann die Schulter an der Manschette oder an der Stützhülse ausgebildet sein. Anstelle einer Schulter kann aber auch ein separates Ringelement vorgesehen sein, welches auf die Stützhülse geschoben werden kann. The exemplary embodiments shown can be modified in various ways. The construction of the connector may be in one or more parts. If the outer sleeve and the inner support sleeve are designed as two separate parts, the shoulder may be formed on the sleeve or on the support sleeve. Instead of a shoulder but can also be provided a separate ring member which can be pushed onto the support sleeve.
[0095] Die elastischen Elemente lassen sich in diversen Formen ausführen. Insbesondere sind dreieckige und trapezförmige Querschnitte zu erwähnen. Die Aussparung ist dann entsprechend V-förmig mit spitzem oder abgeflachtem Boden. The elastic elements can be implemented in various forms. In particular, triangular and trapezoidal cross sections should be mentioned. The recess is then V-shaped with a pointed or flattened bottom.
[0096] Auch die Form des Verbindungsstücks kann je nach Umständen variiert werden. Während in den Figuren ein Verbindungsstück mit kreisrundem Querschnitt und (abgesehen vom Zugang) rotationssymmetrischer Form gezeigt ist, kann dieses im Prinzip auch vier- oder mehreckig sein. Es braucht auch nicht spiegelsymmetrisch bezüglich der (senkrecht zur Längsachse des Verbindungsstücks stehenden) Mittelebene zu sein. Insbesondere kann es z. B. konisch ausgebildet sein, um das Einführen in die Schlauchenden zu erleichtern. The shape of the connector can be varied depending on the circumstances. While in the figures, a connector with a circular cross-section and (apart from the access) is shown rotationally symmetrical shape, this may be in principle four or polygonal. It also does not need to be mirror-symmetrical with respect to the (perpendicular to the longitudinal axis of the connecting piece) center plane. In particular, it may, for. B. conical to facilitate insertion into the hose ends.
[0097] Die Erfindung lässt sich im Prinzip auch für das Verbinden von Schlauchenden verwenden, ohne dass ein geschlossener Schlauchring gebildet wird. The invention can in principle also be used for connecting hose ends without forming a closed hose ring.
[0098] Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch die Erfindung eine technisch einfach herzustellende und vielseitig gestaltbare Konstruktion einer Schlauchverbindung geschaffen worden ist, die in variablen Fugen einsetzbar ist. In summary, it should be noted that a technically simple to manufacture and versatile design of a hose connection has been created by the invention, which is used in variable joints.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH02099/10A CH704231A2 (en) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Pipeline for use in digging pit, comprises two pipe elements, where each has front side, where joint is provided, which is formed between front sides |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH02099/10A CH704231A2 (en) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Pipeline for use in digging pit, comprises two pipe elements, where each has front side, where joint is provided, which is formed between front sides |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH704231A2 true CH704231A2 (en) | 2012-06-29 |
Family
ID=46397744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CH02099/10A CH704231A2 (en) | 2010-12-16 | 2010-12-16 | Pipeline for use in digging pit, comprises two pipe elements, where each has front side, where joint is provided, which is formed between front sides |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH704231A2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2674569A1 (en) * | 2012-06-15 | 2013-12-18 | Stefan Trümpi | Gap seal for pipe jacking |
CN104477843A (en) * | 2014-11-29 | 2015-04-01 | 无锡纳润特科技有限公司 | Combined ammonia inlet pipe of chemical ammonia decomposition furnace pipe |
-
2010
- 2010-12-16 CH CH02099/10A patent/CH704231A2/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2674569A1 (en) * | 2012-06-15 | 2013-12-18 | Stefan Trümpi | Gap seal for pipe jacking |
CN104477843A (en) * | 2014-11-29 | 2015-04-01 | 无锡纳润特科技有限公司 | Combined ammonia inlet pipe of chemical ammonia decomposition furnace pipe |
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