DE10063049A1 - Zeitsparendes Halbschildverfahren zum Herstellen einer Rohrleitung im Untergrund - Google Patents

Abstract

Vortreiben einer Schildmaschine durch den Untergrund zwischen einem Ausgangsschacht und einem Ankunftsschacht, um eine Durchgangsöffnung herzustellen; Vorschieben von Rohren durch die Durchgangsöffnung, wobei eine Anzahl von Zwischenstempeln zwischen den Rohren zwischenliegend angeordnet werden; Herstellen einer Anzahl von Zwischenschächten, um die im Untergrund befindlichen Zwischenstempel wiederzuerlangen; und Einbauen einer Anzahl von Mannlöchern in dem Ausgangsschacht, dem Ankunftsschacht und den Zwischenschächten. Die Anzahl von Zwischenschächten ist nicht geringer als die von Zwischenstempeln, die sich zwischen dem Ausgangs- und dem Ankunftsschacht befinden. In jedem der Zwischenschächte kann ein Mannloch eingebaut werden, ohne daß die Notwendigkeit zum Ausführen von Bauplatzvorbereitungen an den Zwischenschächten besteht, was zu einer Verringerung der Baukosten und einer Verkürzung der Bauzeit führt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbschildverfahren zum Herstellen einer Rohrleitung im Boden bzw. Untergrund und insbesondere auf ein zeitsparendes Halbschild­ verfahren für diesen Zweck.

Typischerweise werden Rohrleitungen im Untergrund nach Ausschachtungsarbeiten herge­ stellt, um bspw. eine Telekommunikationsleitung, wie etwa ein Kabel, unterirdisch zu verle­ gen. An einem Abzweigungspunkt der Telekommunikationsleitung wird ein Mannloch herge­ stellt, um die Telekommunikationsleitung mit einer anderen Leitung zu verbinden oder um die Telekommunikationsleitung in einzelne Abschnitte zu unterteilen.

Der Bau von unterirdisch verlegten Rohrleitungen unter einem dicht besiedelten Wohngebiet oder unter einer stark befahrenen Straße gibt zu Verkehrsbehinderungen und Unannehmlich­ keiten für die Öffentlichkeit Anlaß. Außerdem, da bereits vorab zahlreiche Einrichtungen im Untergrund vorhanden sind, ist es schwierig, die Bauarbeiten ohne eine Beschädigung dieser Einrichtungen durchzuführen.

Seit einiger Zeit wird ein Halbschildverfahren verwendet, um die Ausschachtungsarbeiten auf ein Minimum zu reduzieren. Bei diesem Halbschildverfahren wird ein Hauptstempel, bspw. ein hydraulischer Druckstempel, und eine die Reaktionskraft aufnehmende Platte, bspw. eine Betonwand, in einem Ausgangsschacht positioniert, um eine Schildmaschine und ein Rohr mit dem Stempel in den Untergrund vorzuschieben. Wenn das Rohr vollständig in den Unter­ grund vorgeschoben worden ist, wird ein weiteres Rohr, auf das erste folgend, in den Unter­ grund vorgeschoben. Dieser Vorgang wird wiederholt, um eine Anzahl von Rohren eines nach dem anderen vorzuschieben, bis die Schildmaschine einen Ankunftsschacht erreicht, so daß eine unterirdische Rohrleitung von dem Ausgangsschacht bis zu dem Ankunftsschacht aufgebaut bzw. verlegt ist. Danach wird der Ankunftsschacht als ein neuer Ausgangsschacht verwendet, um eine fortlaufende Rohrleitung zu verlegen, oder es werden Mannlöcher am Ausgangsschacht und am Ankunftsschacht gebaut. Um zu verhindern, daß die Schächte wäh­ rend des Bauvorgangs des Halbschildverfahrens einstürzen, müssen Bauplatz-Vorbereitungen am Ort des Ausgangs- und Ankunftsschachts getroffen werden, wodurch Baukosten und Bau­ zeit steigen.

Um den Abstand zwischen dem Ausgangs- und dem Ankunftsschacht zu verkleinern, wird (werden) im allgemeinen ein oder mehrere zwischenliegende Stempel zwischen den Rohren eingefügt. Die Verwendung von zwischenliegenden Stempeln ist allerdings auf solche Fälle beschränkt, in denen der Rohrdurchmesser größer ist als etwa 2 m, und zwar aufgrund der Schwierigkeit, diese wieder zu erlangen.

Fig. 1a bis 1g sind Querschnittsansichten, die das herkömmliche Halbschildverfahren erläu­ tern.

Wie in Fig. 1a dargestellt ist, beginnt das Halbschildverfahren damit, daß der Boden bzw. Untergrund an einem Paar vorbestimmter Positionen geöffnet wird, um einen Ausgangs- und einen Ankunftsschacht 1 und 2 zu bilden, wobei die Positionen des Ausgangsschachts 1 und des Ankunftsschachts 2 so festgelegt werden, daß sie den Positionen von zwei benachbarten Mannlöchern, die hergestellt werden müssen, entsprechen.

Danach werden Vorbereitungen 8 des Bauplatzes an dem Ausgangs- und dem Ankunfts­ schacht 1 und 2 vorgenommen, um zu verhindern, daß sie aufgrund von unterschiedlichen Faktoren einstürzen, bspw. aufgrund von Reaktionskräften, die durch den Stempel eingeleitet werden, während der Vorgang entsprechend dem Halbschildverfahren durchgeführt wird, wie in Fig. 1b dargestellt.

Als nächstes werden ein hydraulischer Stempel 3 und eine Schildmaschine 4 in dem Aus­ gangsschacht 1 installiert und werden mechanisch und elektrisch mit einer Versorgungsvor­ richtung 5 verbunden, die in der Nähe des Ausgangsschachts 1 angeordnet ist, wie in Fig. 1c dargestellt ist. Der hydraulische Stempel 3 und die Schildmaschine 4 werden unter den Steu­ erbefehlen und der Druckunterstützung der Versorgungsvorrichtung 5 betrieben.

Nach und nach wird die Schildmaschine 4 durch den hydraulischen Stempel 3 in den Unter­ grund vorgeschoben, während Rohre 6 dazwischen eingefügt werden, bis die Schildmaschine 4 den Ankunftsschacht 2 erreicht, wie in Fig. 1d dargestellt ist.

Dann werden der hydraulische Stempel 3 und die Schildmaschine 4 von dem Ausgangs- und dem Ankunftsschacht 1, 2 abgebaut, wie in Fig. 1e dargestellt ist.

Danach werden die vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1a bis 1e beschriebenen Schritte wiederholt, indem der Ankunftsschacht 2 als ein neuer Ausgangsschacht 1 verwendet wird, wie in Fig. 1f dargestellt ist.

Abschließend werden sämtliche Schächte 1, 2 verfüllt, nachdem Mannlöcher 7 in allen Schächten 1, 2 eingerichtet worden sind, wie in Fig. 1g dargestellt ist.

Es gibt eine Anzahl von Problemen, die mit dem vorstehend beschriebenen Halbschildverfah­ ren zusammenhängen. Zunächst einmal werden die Positionen der Schächte dadurch be­ stimmt, daß die Einbaupositionen der Mannlöcher betrachtet werden. Das bedeutet, daß die Ausgangs- oder die Ankunftsschächte an all denjenigen Stellen gebaut werden sollten, an de­ nen die Mannlöcher eingerichtet werden. Daher ist das vorstehend beschriebene Halbschild­ verfahren ungünstig in einem Stadtgebiet, da es erforderlich ist, daß eine Anzahl von Mannlö­ chern innerhalb eines kurzen Abschnitts eingerichtet werden müssen, da die Vorbereitungen der Bauplätze, die bei den Ausgangs- und Ankunftsschächten vorgenommen werden müssen, und der Transport der Geräte, bspw. des Stempels, der Schildmaschine und der Versorgungs­ vorrichtung, die Baukosten erhöhen und die Bauzeit verlängern.

Weiterhin ist in solchen Fällen, in denen das Rohr eine kleine Größe aufweist, bspw. mit ei­ nem Durchmesser von weniger als etwa 2 m, der maximale Abstand zwischen dem Ausgangs- und dem Ankunftsschacht auf bspw. etwa 60 m begrenzt, da die Zwischenstempel durch die Rohre nicht wieder aufgefunden bzw. wiedererlangt werden können.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein Halbschildverfahren bereit­ zustellen, das in der Lage ist, die Baukosten und die Bauzeit zu minimieren.

Erfindungsgemäß wird ein Halbschildverfahren bereitgestellt, das die folgenden Schritte um­ faßt:
Öffnen des Bodens bzw. Untergrunds an einem Paar von vorbestimmten Positionen, um einen Ausgangs- und einen Ankunftsschacht herzustellen;
Ausführen von Bauplatzvorberei­ tungen an dem Ausgangs- und Ankunftsschacht;
Installieren eines Hauptstempels und einer Schildmaschine in dem Ausgangsschacht;
Vorschieben der Schildmaschine in den Unter­ grund und Einfügen von Rohren und Zwischenstempeln, bis die Schildmaschine den An­ kunftsschacht erreicht, wobei die Zwischenstempel, die zwischen die Rohre gesetzt sind, an vorbestimmten Positionen angeordnet sind;
Herstellen einer Anzahl von Zwischenschächten, um die im Untergrund befindlichen Zwischenstempel freizulegen;
Ausbauen des Hauptstem­ pels, der Schildmaschine und der Zwischenstempel aus dem Ausgangsschacht, dem An­ kunftsschacht und den Zwischenschächten;
Einbauen einer Anzahl von Mannlöchern in dem Ausgangsschacht, dem Ankunftsschacht und den Zwischenschächten; und
Verfüllen des Aus­ gangsschachts, des Ankunftsschachts und der Zwischenschächte.

Die vorstehend genannten und weitere Merkmale und Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen deutlich, im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung, in der:

Fig. 1a bis 1g Querschnittsansichten sind, in denen ein herkömmliches Halbschildverfahren erläutert ist, und

Fig. 2a bis 2f Querschnittsansichten zeigen, die ein Halbschildverfahren nach der vorliegen­ den Erfindung erläutern.

Fig. 2a bis 2f sind Querschnittsansichten, in denen ein Halbschildverfahren nach der vorlie­ genden Erfindung erläutert ist.

Wie in Fig. 2a dargestellt ist, beginnt das Halbschildverfahren damit, daß der Boden bzw. Untergrund an einem Paar von vorbestimmten Positionen geöffnet wird, um einen Ausgangs­ schacht 101 und einen Ankunftsschacht 102 herzustellen. Der Ausgangsschacht 101 und der Ankunftsschacht 102 fallen mit einem Mannloch 107a und einem entfernt liegenden Mann­ loch 107e überein, die einzubauen sind, wie in Fig. 2 dargestellt ist, wobei sich eine Anzahl von Mannlöchern 107b, 107c, 107d zwischen dem Mannloch 107a und dem entfernt liegen­ den Mannloch 107e befinden.

Nochmals Bezugnehmend auf Fig. 2a, werden anschließend Baustellenvorbereitungen 108 an dem Ausgangs- dem Ankunftsschacht 101 und 102 vorgenommen, um zu verhindern, daß diese aufgrund unterschiedlicher Faktoren während des sich anschließenden Vorgangs des Halbschildverfahrens einstürzen.

Als nächstes werden ein hydraulischer Hauptstempel 103 und eine Schildmaschine 104 in dem Ausgangsschacht 101 installiert und mechanisch und elektrisch mit einer Versorgungs­ einrichtung 105 verbunden, die sich im Bereich des Ausgangsschachts 101 befindet, wie in Fig. 2b dargestellt ist. Der hydraulische Hauptstempel 103 und die Schildmaschine 104 werden unter Steuerbefehlen und Druckunterstützung der Versorgungseinrichtung 105 betrieben.

Nach und nach wird die Schildmaschine 104 unter Einfügung von Rohren bzw. mit Einsatz­ rohren 106 und Zwischenstempeln 111 in den Untergrund vorgeschoben, bis die Schildma­ schine 104 den Ankunftsschacht 102 erreicht, wie in Fig. 2c dargestellt ist. Die Zwischen­ stempel 111 werden zwischen den Rohren 106 angeordnet und sind elektrisch und mecha­ nisch in einer solchen Weise mit der Versorgungseinrichtung 105 verbunden, daß die Rohre 106 durch den hydraulischen Hauptstempel 103 und den bzw. die Zwischenstempel 111 in den Untergrund vorgeschoben werden. Es sei darauf verwiesen, daß der Abstand zwischen dem Ausgangsschacht 101 und dem Ankunftsschacht 102 durch Verwendung der Zwischen­ stempel 111 vergrößert werden kann.

Anschließend wird eine Anzahl von Zwischenschächten 110a, 110b, 110c an vorbestimmten Positionen hergestellt, indem der Untergrund geöffnet wird, wodurch sämtliche im Unter­ grund befindlichen Zwischenstempel 111 freigelegt werden, wie in Fig. 2d dargestellt ist. Die Positionen der Zwischenschächte 110a, 110b, 110c sind so bestimmt, daß sowohl die Positio­ nen der im Untergrund befindlichen Zwischenstempel 111 als auch die Mannlöcher 107b, 107c, 107d, die in Fig. 2f dargestellt sind, zwischen dem Ausgangs- und dem Ankunfts­ schacht 101, 102 erfaßt werden bzw. enthalten sind, wobei die Anzahl von Zwischenschäch­ ten 110a, 110b, 110c nicht kleiner ist, als die Anzahl von Zwischenstempeln 111 zwischen dem Ausgangs- und dem Ankunftsschacht 101, 102. Demgemäß ermöglicht die Herstellung der Zwischenschächte 110a, 110b, 110c, daß die Zwischenstempel 111 zurückgeholt werden können und daß die Mannlöcher 107a, 107b, 107c zwischen den Ausgangs- und Ankunfts­ schächten 101, 102 gebaut werden können.

Danach werden der hydraulische Hauptstempel 103, die Schildmaschine 104 und die Zwi­ schenstempel 111 aus dem Ausgangsschacht 101, dem Ankunftsschacht 102 und den Zwi­ schenschächten 110a, 110c aus- bzw. abgebaut, wie in Fig. 2e dargestellt.

Schließlich wird eine Anzahl von Mannlöchern 107a, 107b, 107c, 107d, 107e in dem Aus­ gangsschacht 1, den Zwischenschächten 110a, 110b, 110c und dem Ankunftsschacht 102 ge­ baut, und danach werden der Ausgangsschacht 101, die Zwischenschächte 110a, 110b, 110c, 110d und der Ankunftsschacht 102 verfüllt, wie in Fig. 2f dargestellt.

Im Gegensatz zu dem bisher bekannten Halbschildverfahren beinhaltet das erfindungsgemäße Halbschildverfahren eine Anzahl von Zwischenschächten zwischen dem Ausgangs- und dem Ankunftsschacht, wobei Mannlöcher eingebaut werden können, ohne daß die Notwendigkeit besteht, an jedem der Zwischenschächte eine Baustellenvorbereitung vorzunehmen, was zu einer Verringerung der Baukosten und einer Verkürzung der Bauzeit führt.

Außerdem können die Zwischenstempel im Fall von weniger großen Rohren verwendet wer­ den, bspw. bei einem Rohr mit einem Durchmesser von weniger als 2 m, da sie durch die Zwischenschächte zurückgeholt werden können, was zu einer Vergrößerung des Abstands zwischen dem Ausgangsschacht und dem Ankunftsschacht führt.

Die in der vorangehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offen­ barten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (5)

1. Halbschildverfahren mit den folgenden Schritten:
Öffnen des Untergrunds an einem Paar von vorbestimmten Positionen, um einen Aus­ gangsschacht (101) und einen Ankunftsschacht (102) herzustellen;
Ausführen von Bauplatzvorbereitungen an dem Ausgangsschacht (101) und dem An­ kunftsschacht (102);
Installieren eines Hauptstempels (103) und einer Schildmaschine (104) in dem Ausgangs­ schacht (101);
Vorschieben der Schildmaschine (104) in den Untergrund mit Einfügungsrohren (106) und Zwischenstempeln (111), bis die Schildmaschine den Ankunftsschacht (102) erreicht hat, wobei die Zwischenstempel (111), die zwischen die Rohre (106) gesetzt sind, an vor­ bestimmten Zwischenpositionen angeordnet sind;
Herstellen einer Anzahl von Zwischenschächten (110a, 110b, 110c), um die im Unter­ grund befindlichen Zwischenstempel (111) freizulegen;
Ausbauen des Hauptstempels (103), der Schildmaschine (104) und der Zwischenstempel (111) aus dem Ausgangsschacht (101), dem Ankunftsschacht (102) und den Zwischen­ schächten (110a, 110b, 110c);
Einbauen einer Anzahl von Mannlöchern (107a, 107b, . . ., 107e) in dem Ausgangsschacht (101), dem Ankunftsschacht (102) und den Zwischenschächten (110a, 110b, 110c), und
Verfüllen des Ausgangsschachts (101), des Ankunftsschachts (102) und der Zwischen­ schächte (110a, 110b, 110c).

2. Halbschildverfahren mit den folgenden Schritten:
Vortreiben einer Schildmaschine (104) durch den Untergrund zwischen einem Ausgangs­ schacht (101) und einem Ankunftsschacht (102), um eine Durchgangsöffnung herzustel­ len;
Vorschieben von Rohren (106) durch die Durchgangsöffnung, wobei eine Anzahl von Zwischenstempeln (111) zwischen den Rohren (106) zwischenliegend angeordnet werden;
Herstellen einer Anzahl von Zwischenschächten (110a, 110b, 110c), um die im Unter­ grund befindlichen Zwischenstempel (111) wiederzuerlangen, und
Einbauen einer Anzahl von Mannlöchern (107a, 107b, . . ., 107e) in dem Ausgangsschacht (101), dem Ankunftsschacht (102) und den Zwischenschächten (110a, 110b, 110c).

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch den Schritt:
daß Bauplatzvorbereitun­ gen an dem Ausgangsschacht (101) und dem Ankunftsschacht (102) vorgenommen wer­ den.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (106) durch die Durchgangsöffnung mittels eines Hauptstempels (103) und der Zwischenstempel (111) vorgeschoben werden.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von Zwischen­ schächten nicht kleiner ist, als die von Zwischenstempeln (111), die sich zwischen dem Ausgangsschacht (101) und dem Ankunftsschacht (102) befinden.