DE102004057789B4 - Verfahren zum grabenlosen Erneuern von im Boden verlegten Versorgungsleitungen - Google Patents
Verfahren zum grabenlosen Erneuern von im Boden verlegten Versorgungsleitungen Download PDFInfo
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Abstract
Verfahren
zum grabenlosen Erneuern von im Boden verlegten, aus instabilen
Altrohren (12), insbesondere Bleirohren bestehenden Versorgungsleitungen, wobei
ein Altrohr (12) mittels eines von einer Zugmaschine (16) durch
das Altrohr (12) gezogenen Schneidewerkzeuges (24) zerschnitten
wird, die Rohrstreifen (28) mittels eines durch das Altrohr (12)
gezogenen Aufweitkörpers
(44) in das die Versorgungsleitung umgebende Erdreich (10) verdrängt werden
und ein Neurohr (50) eingezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass
in einem ersten Schritt der zu ersetzende Abschnitt des Altrohres
(12) auf seiner gesamten Länge
ohne Aufweiten des Altrohres (12) zerschnitten wird und dass in
einem zweiten Schritt nach Beendigung des Schneidevorganges der
Aufweitkörper
(44) durch das aufgeschnittene Altrohr (12) gezogen wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum grabenlosen Erneuern von im Boden verlegten, aus instabilen Altrohren, insbesondere Bleirohren bestehenden Versorgungsleitungen, wobei ein Altrohr mittels eines von einer Zugmaschine durch das Altrohr gezogenen Schneidewerkzeuges zerschnitten wird, die Rohrstreifen mittels eines durch das Altrohr gezogenen Aufweitkörpers in das die Versorgungsleitung umgebende Erdreich verdrängt werden und ein Neurohr eingezogen wird.
- In vielen Ländern bestehen die Trinkwasserleitungen, die zu den einzelnen Hausanschlüssen führen, noch aus Bleirohren. Diese Bleirohre müssen durch Rohre aus ungiftigen Werkstoffen wie z.B. Polyethylen, ersetzt werden. Die Bleirohre haben typischerweise einen Innendurchmesser von 20 mm und einen Außendurchmesser von 35 mm.
- Beim grabenlosen Erneuern alter Versorgungsleitungen geht man typischerweise so vor, dass zunächst straßenseitig eine Arbeitsgrube so geöffnet wird, dass die Hauptwasserleitung frei liegt, an die der Hausanschluss angeschlossen ist. In dieser Arbeitsgrube wird eine Seilzugmaschine abgelassen. Anschließend wird haus seitig aus dem Keller oder aus einer kleinen Grube an der Außenseite des Hauses das Zugseil durch das Altrohr geschoben, bis es an der Seilzugmaschine ankommt und dort mit dem Zugmechanismus verbunden wird. Hausseitig werden am Zugseil eine Schneidevorrichtung, ein Aufweitkörper und ein Zugelement für das Neurohr montiert. Anschließend werden diese Elemente mittels der Zugmaschine durch das Altrohr gezogen, wobei das Altrohr aufgeschnitten, die Teile desselben in das Erdreich verdrängt und das Neurohr eingezogen werden. Ein solches Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung sind beispielsweise aus der
US 3,181,302 bekannt. - In der Praxis haben sich aber Probleme mit dem Zerschneiden von Bleirohren ergeben. Diese Bleirohre vertragen eine maximale Zugkraft (die als Druck- oder Stauchkraft auf das Bleirohr wirkt) von 10 bis 15 kN. Wird die Zugkraft erhöht, wird das Bleirohr sofort gestaucht. Es wird dann in Längsrichtung zusammengedrückt, wobei seine Wand immer dicker wird, so dass es anschließend nicht mehr geschnitten werden kann, oder es windet sich wie ein Korkenziehen und kann dann ebenfalls nicht mehr geschnitten werden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stauchung von Bleirohren oder anderen instabilen Altrohren bei einem eingangs beschriebenen Verfahren zu vermeiden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem ersten Schritt der zu ersetzende Abschnitt des Altrohres auf seiner gesamten Länge ohne Aufweiten des Altrohres zerschnitten wird und dass in einem zweiten Schritt nach Beendigung des Schneidevorganges der Aufweitkörper durch das aufgeschnittene Altrohr gezogen wird.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden also der Schneidevorgang und der Aufweitvorgang oder Verdrängungsvorgang vollkommen voneinander entkoppelt. Die von dem Schneidewerkzeug auf das Bleirohr ausgeübten Schubkräfte sind vergleichsweise gering und reichen nicht aus, um das Bleirohr wesentlich zu stauchen und dadurch die Wandstärke des Rohres in ungewünschter Weise zu erhöhen. Dadurch kann das Altrohr mit relativ geringen Zugkräften auf seiner gesamten Länge zerschnitten werden. Erst dann wird der Aufweitkörper zusammen mit dem Neurohr eingezogen, wobei die Streifen des Altrohres radial nach außen verdrängt und das Neurohr in den neu entstandenen Bohrkanal eingezogen wird.
- Dadurch, dass sich die Streifen des Altrohres am Erdreich abstützen und dort eine Mantelreibung aufbauen, können die Aufweitkräfte bis zu 100 kN groß werden, ohne dass sich die Streifen des Bleirohrs nach vorne zusammen stauchen, wobei eine solche Stauchung auch kein Problem wäre, solange die Rohrstreifen sich nicht in den Bohrkanal hineinwölben und damit das Einziehen des Neurohres behindern.
- Zweckmäßigerweise wird zusammen mit dem Schneidewerkzeug ein mit diesem verbundenes Zugelement eingezogen, das für den zweiten Schritt mit einem Aufweitkörper verbunden wird. Damit braucht man das für das Durchziehen des Aufweitkörpers benötigte Zugelement nicht erneut durch den Bohrkanal des Altrohres fädeln, was bei dem zerschnittenen Rohr schwierig sein könnte.
- Um die Gefahr weiter zu verringern, dass das Altrohr gestaucht wird, wenn das Schneidewerkzeug an dem der Zugmaschine fernen Ende des Altrohres beginnt, dieses aufzuschneiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass vor Beginn des Schneidevorganges auf das Altrohr von dessen der Zugmaschine fernem Ende her eine Stabilisierungshülse aufgeschoben wird, die sich mindestens über einen Teil der Länge des Altrohres erstreckt und aus einem von dem Schneidewerkzeug leicht aufschneidbaren Material besteht und deren Innendurchmesser geringfügig größer als der Außendurchmesser des Altrohres ist. Diese Stabilisierungshülse sollte sich zumindest über eine Länge von ca. 20 bis 30 cm erstrecken. Sie kann aber auch sich über die gesamte Länge des zu zerschneidenden Altrohres erstrecken. Vorzugsweise besteht diese Stabilisierungshülse aus einem von dem Schneidewerkzeug leicht zu zerschneidenden Kunststoffrohr.
- Vorzugsweise wird diese Stabilisierungshülse oder dieses Stabilisierungsrohr so weit eingetrieben, dass ein Endabschnitt des Altrohres von ca. 50 mm Länge aus der Stabilisierungshülse heraus ragt. Wenn dieser Endabschnitt und die folgenden bereits in der Stabilisierungshülse steckenden 50 bis 100 mm des Altrohres aufgeschnitten sind, werden die dabei entstehenden Wandstreifen des Altrohres um das Ende der Stabilisierungshülse umgebogen, wodurch ein Nachrutschen oder Mitziehen des Altrohres beim Schneidevorgang verhindert wird. Als Zugelement kann ein Zugseil verwendet werden, wobei wegen der geringeren Zugkräfte für das Schneidewerkzeug ein relativ dünnes Zugseil verwendet werden kann, um die Reibung zwischen dem Zugseil und dem Altrohr so gering wie möglich zu halten. Für das Durchziehen des Aufweitkörpers dagegen kann entsprechend den höhe ren Zugkräften ein dickeres Zugseil verwendet werden. Anstelle eines Zugseils kann aber auch ebenso ein Zuggestänge in Form eines Schraub- oder Klickgestänges verwendet werden.
- Der Außendurchmesser des Aufweitkörpers sollte so bemessen sein, dass er ca. 20 % größer als der Außendurchmesser des Neurohres ist.
- Für das Schneidewerkzeug hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn dieses einen auf das Zugseil aufschiebbaren zentralen Abschnitt in Form einer Hülse mit relativ geringem Außendurchmesser umfasst, die eine Mehrzahl von radial abstehenden Klingen trägt. Der Winkel, den die Klingenschneide mit der Hülsenachse bildet, hängt von dem Material des Altrohres ab. Bei Bleirohren hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Klingenschneiden mindestens annähernd senkrecht zur Hülsenachse des Schneidewerkzeuges gerichtet sind.
- Die folgende Beschreibung erläutert in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles. Es zeigen:
-
1 einen die Rohrachse enthaltenden Vertikalschnitt durch ein im Erdreich verlegtes Altrohr zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, -
2 eine perspektivische Darstellung eines Schneidewerkzeugs, -
3 eine perspektivische Darstellung des mit einem Zugseil gekoppeltes Schneidewerkzeugs nach2 , -
4 eine perspektivische Darstellung des Aufweitkörpers mit einem Schneidadapter, der zur Befestigung des Neurohres an dem Aufweitkörper dient und -
5 eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung des in4 dargestellten Teiles in Verbindung mit einem einzuziehenden Neurohr. - In
1 ist mit10 das Erdreich bezeichnet, in dem ein zu ersetzendes Altrohr, beispielsweise Bleirohr12 einer Wasserleitung verlegt ist. Straßenseitig ist eine Arbeitsgrube14 ausgehoben worden, in der eine allgemein mit16 bezeichnete, nicht näher dargestellte Seilzugmaschine installiert wurde. Am anderen Ende des zu ersetzenden Altrohres12 wurde eine hausseitige Arbeitsgrube18 ausgehoben. - Auf den der Zugmaschine
16 fernen Endabschnitt des Altrohres12 wurde eine Stabilisierungshülse20 aufgeschoben, die, wie bereits oben erwähnt, beispielsweise aus einem Polyethylenrohr besteht. Durch das Altrohr erstreckt sich ein Zugseil22 , das an der Zugmaschine16 mit einem nicht näher dargestellten Zugmechanismus gekoppelt ist, und an dem der Zugmaschine16 fernen Ende des Altrohres12 mit einem Schneidwerkzeug24 verbunden ist. Dieses ist wiederum an seinem dem Zugseil22 abgewandten Ende mit einem zweiten Zugseil26 verbunden, das mit einem in1 nicht dargestellten Aufweitkörper verbunden wird, um diesen nach dem Beenden des Schneidvorganges durch das zerschnittene Altrohr12 zu ziehen. In der Darstellung der1 wurde mit dem Schneidevorgang begonnen, wobei die dabei entstehenden Streifen sich nach außen wölben, wie dies bei28 angedeutet ist. - Das Schneidwerkzeug
24 ist in2 näher zu erkennen. Es umfasst einen zylindrischen rohrförmigen Zentralkörper30 , von dem radial drei Schneideklingen32 abstehen. Die Schneideklingen32 haben gehärtete Schneiden34 , die mit der Achse des Zentralkörpers40 nahezu einen rechten Winkel bilden. Der Zentralkörper40 hat eine Mittelbohrung36 , durch die sich das Zugseil22 hindurch erstrecken kann, wie dies3 zeigt. - Das durch die Mittelbohrung
36 des Zentralkörpers30 gesteckte Zugseil22 ist an seinem aus dem Zentralkörper30 herausragenden Ende mit einem Pressnippel38 verbunden, der in eine Seilkupplungshülse40 eingelegt ist. In das rückwärtige Ende dieser Seilkupplungshülse40 ist das Ende des zweiten Zugseiles26 eingeführt und mit Schrauben42 festgeklemmt. Diese in3 dargestellte Einheit wird beim Schneidevorgang aus der Arbeitsgrube18 durch das Altrohr12 bis zur Arbeitsgrube14 gezogen. Nach den ersten 10 bis 15 cm werden die Enden der bei dem Schneidevorgang entstehenden Rohrwandstreifen28 nach außen um das Ende der Stabilisierungshülse20 herum gebogen, wodurch das Mitziehen des zu zerschneidenden Altrohres12 durch das Schneidewerkzeug verhindert wird. - Nach Beendigung des Schneidevorganges wird das zweite Zugseil
26 einerseits mit der Seilzugmaschine16 gekoppelt und andererseits mit dem in4 darge stellten konusförmigen Aufweitkörper44 verbunden, der einstückig mit einem Rohradapter46 ausgebildet ist. Der Rohradapter46 ist ebenfalls konisch ausgebildet und trägt auf seiner Außenfläche ein Schneidgewinde, mit dem er in das Ende des einzuziehenden Neurohres50 , das beispielsweise aus Polyethylen besteht, eingeschraubt wird, wie dies5 zeigt. - Das aus dem Aufweitkonus
44 und dem Schneidadapter46 gebildete Teil hat eine Mittelbohrung52 , durch die das Zugseil26 gesteckt ist. Auf das Ende des Zugseiles26 ist ein Anpressaußengewinde54 gepresst. Der Schneidadapter46 wird von hinten auf das Seilende aufgeschoben und anschließend über eine Mutter56 und eine Kontermutter58 gesichert. So kann durch Drehen des Schneidadapters46 dieser mit dem Neurohr50 verbunden werden. Diese in5 dargestellte Einheit wird nun nach Beendigung des Schneidvorganges von der Zugmaschine16 durch das zerschnittene Altrohr12 gezogen, wobei die beim Schneidevorgang gebildeten Streifen des Altrohres in das es umgebende Erdreich verdrängt werden und das Neurohr50 durch den so gebildeten Hohlraum gezogen wird. Dieses Neurohr50 kann entweder selbst das neue Leitungsrohr sein oder es dient als Führung zum Einführen des eigentlichen Leitungsrohres.
Claims (10)
- Verfahren zum grabenlosen Erneuern von im Boden verlegten, aus instabilen Altrohren (
12 ), insbesondere Bleirohren bestehenden Versorgungsleitungen, wobei ein Altrohr (12 ) mittels eines von einer Zugmaschine (16 ) durch das Altrohr (12 ) gezogenen Schneidewerkzeuges (24 ) zerschnitten wird, die Rohrstreifen (28 ) mittels eines durch das Altrohr (12 ) gezogenen Aufweitkörpers (44 ) in das die Versorgungsleitung umgebende Erdreich (10 ) verdrängt werden und ein Neurohr (50 ) eingezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt der zu ersetzende Abschnitt des Altrohres (12 ) auf seiner gesamten Länge ohne Aufweiten des Altrohres (12 ) zerschnitten wird und dass in einem zweiten Schritt nach Beendigung des Schneidevorganges der Aufweitkörper (44 ) durch das aufgeschnittene Altrohr (12 ) gezogen wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusammen mit dem Schneidewerkzeug (
24 ) ein mit diesem verbundenes Zugelement (26 ) eingezogen wird, das für den zweiten Schritt mit einem Aufweitkörper (44 ) verbunden wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor Beginn des Schneidevorganges auf das Altrohr (
12 ) von dessen der Zugmaschine (16 ) fernem Ende her eine sich mindestens über einen Teil der Länge des Altrohres (12 ) erstreckende Stabilisierungshülse (20 ) aufgeschoben wird, die aus einem von dem Schneidewerkzeug (24 ) leicht aufschneidbarem Material besteht und deren Innendurchmesser geringfügig größer als der Außendurchmesser des Altrohres (12 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungshülse (
20 ) auf das Altrohr (12 ) soweit aufgeschoben wird, dass das der Zugmaschine (16 ) ferne Ende des Altrohres (12 ) um einige Zentimeter aus der Stabilisierungshülse (20 ) heraus ragt und dass die freien Enden der Rohrstreifen (28 ) um das der Zugmaschine (16 ) ferne Ende der Stabilisie rungshülse (20 ) herumgebogen werden, wenn das Schneidewerkzeug ca. 10 bis 20 cm nach Beginn des Schneidevorganges zurückgelegt hat. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufweitkörper (
44 ) vor dem Einziehen mit dem Neurohr (50 ) verbunden wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Zugelement ein Zugseil (
22 ;26 ) verwendet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Zugelement ein Schraub- oder Klickgestänge verwendet wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufweitkörper (
44 ) verwendet wird, dessen Außendurchmesser ca. 20 % größer als der Außendurchmesser des Neurohres (50 ) ist. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidewerkzeug (
24 ) einen zentralen Abschnitt (30 ) umfasst, der auf das Zugelement (22 ) aufschiebbar ist und eine Mehrzahl von radial abstehenden Klingen (32 ) trägt. - Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klingenschneiden (
34 ) mindestens annähernd rechtwinklig zur Achse des Zentralkörpers (30 ) des Schneidewerkzeugs (24 ) gerichtet sind.
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