DE10136967C2 - Rohrzuführung - Google Patents

Rohrzuführung

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    • F16L1/028Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground in the ground
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    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • E21B19/14Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole
    • E21B19/15Racking of rods in horizontal position; Handling between horizontal and vertical position
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen von Rohrabschnitten in die Achse einer unterirdisch verlaufenden Rohrtrasse und ein entspre­ chendes Verfahren.
Eine solche Rohrtrasse kann in Form eines bereits bestehenden Abwasser­ kanals vorliegen, in den ein Neurohr eingezogen werden soll oder auch in Form einer zu erstellenden oder aufzuweitenden Erdbohrung.
Beim Horizontalbohren und Leitungsarbeiten besteht im Gegensatz zum Vertikalbohren grundsätzlich das Problem, daß die Trassenachse parallel zur Erdoberfläche verläuft und die Erdoberfläche nicht schneidet. Für den Zugang zur Trassenachse sind daher besondere Maßnahmen erforderlich. Beim Erdbohren erfolgt dies, indem ausreichend dimensionierte Gruben ausgehoben werden, in die Vortriebsaggregate, Bohrgestänge und neu ein­ zuziehende Rohrabschnitte eingebracht und von der Ebene der Rohrtrasse aus in die Erde eingeführt werden. Die Länge der vorgenannten Körper ist allerdings durch die Breite der Grube begrenzt.
Aus der DE 195 11 732 C2 ist es bekannt, die Bohrmittel bzw. das neu ein­ zuziehende Rohr von der Erdoberfläche aus durch das Erdreich in die Rohr­ trasse einzubringen. Eine solche Vorgehensweise ist jedoch, je nach den Gegebenheiten der Baustelle, nicht immer möglich oder erwünscht. Insbe­ sondere im städtischen Bereich müssen Neurohre in schon bestehende Abwasserkanäle eingebracht werden, wobei der Zugang in der Regel über die ebenfalls bestehenden Mannlöcher erfolgt. Da die Mannlöcher einen äußerst geringen Durchmesser aufweisen und der Durchmesser die Länge der einzubringenden Rohrabschnitte begrenzt, sind längere Rohre nur unter Verwendung einer erheblichen Anzahl von Kurzrohrabschnitten, die dann einzeln in die Kanalebene eingebracht werden, einsetzbar. Das Einbringen der Rohrabschnitte in die Kanalebene erfolgt in der Regel manuell, so daß sich für das Bedienpersonal, neben den ohnehin bestehenden Geruchsbela­ stungen, eine große körperliche Anstrengung ergibt.
Der Erfindung liegt nun das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zum Ein­ bringen eines Rohrabschnitts in eine unterirdisch verlaufende Rohrtrasse zu schaffen, die einen hohen Arbeitsaufwand und eine unter bestimmten Umständen gegebene Geruchsbelästigung des Bedienpersonals vermeidet.
Der Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprü­ che. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine aufzugartige Vorrichtung mit den einzelnen Rohrabschnitten zu beladen, die Rohrabschnitte mit Hilfe die­ ser Vorrichtung in die Rohrtrassenachse zu verfahren und in der Rohrtras­ senachse automatisch mit einem Zugkopf oder dem Ende des bereits ver­ legten Rohrstranges zu verbinden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Träger für die Rohrabschnitte (Rohrabschnittsträger) auf, der vertikal in die Rohrtrassenachse verfahrbar ist. Rohrtrassenachse im Sinne dieser Erfindung ist die Achse jeglicher bestehender Rohrleitungen, Pilotbohrungen oder geplanter Bohrtrassen.
Der Rohrabschnittsträger ist vorzugsweise als an einer Schiene verlaufender Arm ausgebildet, der schwenkbar gelagert sein kann, um auch für Rohrab­ schnitte geeignet zu sein, die länger sind als der Durchmesser des Mann­ lochs. Solche Rohrabschnitte werden dann an der Erdoberfläche auf den Arm aufgesetzt und in schräger Stellung in die Rohrtrassenachse hinein­ verfahren.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Rohrabschnittsträger oder die Schiene eine Zug- und/oder Schubeinrichtung aufweist, die es erlaubt, den auf dem Rohrabschnittsträger befindlichen Rohrabschnitt in die Rohrtrasse hineinzu­ verfahren und/oder darüber hinaus auch eine Schubkraft auf das gesamte Rohr auszuüben. Dadurch kann auf besonders einfache Weise eine voll automatisierte Verlängerung des in der Rohrtrasse befindlichen Rohres erfolgen. Vorzugsweise werden hierfür Rohrabschnitte gemäß der DE 200 17 639 U1 eingesetzt, die sägezahnförmige Rohrenden aufweisen und sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtungen in der Rohrtrasse automati­ siert ineinander schieben lassen. Die Zug- oder Schubeinrichtung ist vor­ zugsweise als an dem Arm angeordneter Druckmittelzylinder ausgebildet. Der Arm weist vorzugsweise, insbesondere wenn er nicht schwenkbar aus­ gebildet ist, eine maximale Länge von 60 cm auf.
Vorzugsweise ist der Rohrabschnittsträger mit Rollen in der Führungs­ schiene gelagert, die ein einfaches Verfahren zwischen den beiden End­ punkten in der Rohrtrasse einerseits und an der Erdoberfläche andererseits erlauben.
Besonders vorteilhaft für die Automatisierung ist die Verwendung einer Kamera im Bereich der Rohrtrassenöffnung, die es erlaubt, den Vorgang des Einbringens eines Rohrabschnitts in die Rohrtrassenachse, insbesondere des Ankoppelns an das hintere Ende des bereits verlegten Rohres oder eines Zugkopfes, zu überwachen.
Die beschriebene Vorrichtung kann mit einer Winde oder einer anderen Seil­ zugvorrichtung verwendet werden, wobei die Zugkraft über einen in der Rohrtrasse angeordneten Zugkopf auf das zu verlängernde Neurohr und vorzugsweise über ein beabstandetes Mannloch ausgeübt wird.
Insbesondere bei der Verwendung von Rohrabschnitten gemäß der DE 200 17 639 U1, aber auch bei der Verwendung von anderen Steckverbindungs­ systemen ist es von besonderem Vorteil, die zu verbindenden Rohrab­ schnitte über eine an den Rohrabschnittsinnenwandungen zweier zu verbin­ dender Rohre angreifende Zugvorrichtung zu verbinden, die nach Herstellen einer form-, kraft- oder reibschlüssigen Verbindung mit der Rohrinnenwan­ dung die beiden Rohrabschnitte durch Selbstkontraktion aufeinander zube­ wegt. Eine solche Vorrichtung ist vorzugsweise mit Segmentscheiben aus­ gebildet, die zur Herstellung der Verbindung zur Rohrabschnittsinnenwan­ dung über einen Spreiznippel jeweils in beiden Rohrabschnitten aufgespreizt und aufeinander zubewegt werden, bis die Rohrabschnitte miteinander ver­ bunden sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einbringen der Rohrab­ schnitte und
Fig. 2 die Vorrichtung der Fig. 1 mit einer bevorzugten Ausführungsform zum Verbinden der Rohrabschnitte.
In eine zwischen zwei Mannlöchern 1, 2 verlaufende Rohrtrasse 3 wird mit einer Zugvorrichtung 4 über ein Seil 6 und einen Zugkopf 8 ein Neurohr 10 verlegt.
Das Neurohr 10 besteht aus einzelnen Rohrabschnitten 12 und wird durch Verbinden der einzelnen Rohrabschnitte in der Rohrtrasse 3 über das Mannloch 2 verlängert. Die Rohrabschnitte 12 werden mit einer aufzugarti­ gen Vorrichtung 14 über das Mannloch 2 in die Rohrtrassenachse R bewegt. Zu diesem Zweck wird ein Rohrabschnitt 12 auf einen Arm 16 der Aufzugs­ vorrichtung 14 aufgesetzt. Der Arm 16 ist schwenkbar ausgestaltet und erlaubt es, den Rohrabschnitt 12 zunächst mit einer Schwenkbewegung in das im Öffnungsbereich verjüngte Mannloch 2 einzubringen, um dann den vollen Mannlochdurchmesser zu nutzen.
Der Rohrabschnitt 12 wird durch Verfahren des Arms 16 an einer Schiene 18 durch das Mannloch 2 bewegt. Der Arm 16 ist mit der Schiene 18 über Rol­ len verbunden, um einen reibungsarmen Transport der Rohrabschnitte 12 zu ermöglichen.
Bei Erreichen der Rohrtrassenachse R kommt der Arm 16 zum Stehen, so daß sich der Rohrabschnitt 12 in kolinearer Anordnung mit dem bereits ein­ gezogenen Rohr 10 befindet.
Wie in Fig. 2 erkennbar, wird der Rohrabschnitt 12 in einer bevorzugten Ausführungsform mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 20, der über einen Hydraulikschlauch 22 mit einer Druckmittelquelle verbunden ist, in die Rohr­ trassenachse 3 hineinverfahren. Der Hydraulikzylinder 20 kann auch genutzt werden, um beim Einziehen des Rohres eine Schubkraft auszuüben. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel weist der Hydraulikzylinder sich endsei­ tig gegenüberliegende Segmentscheiben 24, 26 auf, die auf Spreiznippeln 28, 30 gelagert sind und beim Zusammenziehen des Hydraulikzylinders eine reibschlüssige Verbindung mit der Innenwandung des Rohrabschnitts 12 einerseits und der Innenwandung des mit dem Rohr 10 bereits verbundenen Rohrabschnitts herstellen. Beim weiteren Zusammenziehen des Zylinders bewegt dieser die beiden Rohrabschnitte aufeinander zu, bis diese eine Verbindung miteinander eingehen. Die Verbindung kann über korrespondie­ rende sägezahnartige Endabschnitte der Rohrenden erreicht werden.
Der Verbindungsvorgang kann über eine im Bereich der Rohrtrassenachse angeordnete Kamera 32 überwacht werden.
Mit der beschriebenen Vorrichtung läßt sich das Einbringen von Rohrab­ schnitten und Verlängern eines Neurohrs so weit automatisieren, daß eine Präsenz von Bedienpersonal im Bereich der Rohrtrassenachse überflüssig wird und die Verlängerung des einzuziehenden Rohres mit großer Geschwindigkeit und geringem Kraftaufwand erreicht werden kann.

Claims (17)

1. Aufzugartige Vorrichtung zum Beladen mit einzelnen Rohrabschnitten mit Mitteln, die Rohrabschnitte jeweils in die Rohrtrassenachse zu ver­ fahren und in der Rohrtrassenachse automatisch mit einem Zugkopf oder dem Ende eines bereits verlegten Rohrstranges zu verbinden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohr­ abschnittsträger einen Arm (16) zur Aufnahme des Rohrabschnitts (12) aufweist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrtransportsystem eine Schiene (18) auf­ weist, an der der Rohrabschnittsträger verfahrbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnittsträger schwenkbar gela­ gert ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnittsträger oder die Schiene (18) eine Horizontalschub- und/oder -zugeinrichtung (20, 22, 24, 26, 28) aufweist, um den Rohrabschnitt in die Rohrtrasse einzuschieben.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen hydrauli­ schen Zug- und/oder Schubzylinder (20).
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnittsträger eine Länge von maximal 60 cm aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rohrabschnittsträger mit Rollen in der Führungs­ schiene (18) gelagert ist.
9. System mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch eine Kamera (32) im Bereich der Rohr­ trassenöffnung.
10. System mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch eine Seilzugvorrichtung (4) zum Einziehen des Rohres (10) in die Rohrtrasse (3).
11. Vorrichtung zum Einbringen eines Rohrabschnitts in eine unterirdisch verlaufende Rohrtrasse mit einer Horizontalschub- oder -zugeinrichtung, gekennzeichnet durch sich gegenüberliegend angeordnete Mittel zum Herstellen einer Verbindung mit der Innenwandung zweier kolinear angeordneter Rohrabschnitte (12) und einer die Mittel verbindenden Schub- oder Zugeinrichtung (4) zum aufeinander zubewegen und ver­ binden der Rohrabschnitte.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch an der Rohrabschnittsinnenwandung anlegbare über mindestens einen Spreiznippel (28, 30) spreizbare Segmentscheiben (24, 26), die bei einer Relativverschiebung des Spreiznippels eine reibschlüssige Verbindung zu der Rohrinnenwandung ausbilden.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch sich gegenüber­ liegende Segementscheiben (24, 26) mit Spreiznippeln (28, 30), wobei die Spreiznippel, die gegeneinander verfahrbar angeordnet sind, um beim Verfahren in einem ersten Schritt einen Reibschluß zwischen zwei korrespondierenden Rohrenden herzustellen und in einem zweiten Schritt die Rohrenden aufeinander zu zubewegen.
14. Verfahren zum Einbringen eines Rohrabschnitts in eine unterirdisch ver­ laufende Rohrtrasse, gekennzeichnet durch folgende Verfahrens­ schritte:
  • - Aufbringen eines Rohrabschnitts (12) auf einen aufzugartigen Trä­ ger;
  • - Verfahren des Trägers in die Achse R der Rohrtrasse (3);
  • - Verschieben des Rohrabschnitts (12) in die Rohrtrasse (3) oder
  • - in einen bereits in der Rohrtrasse (3) liegenden Rohrabschnitt (10).
15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch die Verwendung einer der in den Vorrichtungsansprüchen angegebenen Vorrichtungs­ merkmale.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch die Ver­ wendung von Rohrabschnitten mit selbstrastenden Endabschnitten.
17. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch die Verwendung von Rohrenden mit Rastelementen.
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