DE102006013410B4 - Device for laying pipelines in trenches - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung
zur Verlegung von Rohrleitungen in Gräben, zu deren Verfüllung flüssig eingestellter,
selbsterhärtender
Verfüllbaustoff
(7) eingesetzt wird,
bestehend aus einem horizontalen teleskopierbaren
Querträger/Spreizarm
(1) mit ein- oder
beidseitig ausfahrbaren Spannpratzen (2)
und mindestens einem
vertikal angeordneten Stützarm/Stempel
(3) mit einer verschiebbaren Rohrscheitelzentrierung (4).Apparatus for laying pipelines in trenches, for the backfilling of which self-hardening filling building material (7) is used,
consisting of a horizontal telescopic cross member / spreader arm (1) with one or both sides extendable clamping claws (2)
and at least one vertically arranged support arm / punch (3) with a displaceable pipe vertex centering (4).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verlegung von Rohrleitungen in Gräben, zu deren Verfüllung flüssig eingestellter, selbsterhärtender Verfüllbaustoff eingesetzt wird.The The invention relates to a device for laying pipelines in trenches, to their backfilling liquid adjusted, self-hardening filling material is used.
Aus
Ausheben
eines Grabens, Abstützen
des Grabens mit einer Verbauvorrichtung, Aufbringen eines Rohrabschnittes
auf dem Grabengrund, Rückbau
der Verbau-Einrichtung, Auffüllen
des Zwischenraumes zwischen der Längswand des Grabens und der
Außenwand
des Rohrabschnittes durch Einfüllen
von fließfähigem Befüllmaterial
in einer oberen Mündung
in wenigstens einer der Verbauplatten, die einen, bis in den Grund
des grabenführenden
Kanals aufweisen.Out
Digging a trench, supporting the trench with a shoring device, applying a pipe section on the trench bottom, dismantling the shoring means, filling the gap between the longitudinal wall of the trench and the outer wall of the pipe section by filling flowable filling material in an upper mouth in at least one of the Sheathing, which have one, to the bottom of the trench-carrying channel.
Aus
der
Ein Nachteil des bekannten Standes der Technik besteht darin, dass bei der Verlegung großer Rohre (z. B. Durchmesser 2000 mm) die Auftriebskräfte nicht sicher übertragen werden. Zudem wird die Begehbarkeit des Rohrgrabens, insbesondere bei extrem schmalen Gräben, stark eingeschränkt.One Disadvantage of the known prior art is that at laying large pipes (eg diameter 2000 mm) the buoyancy forces are not transmitted safely become. In addition, the accessibility of the trench, especially at extremely narrow trenches, highly limited.
Großrohre entwickeln zudem einen starken Auftrieb bei einer Grabenverfüllung mit flüssig eingestellten Baustoffen, der dem doppelten Auftrieb von Wasser entspricht, da das Material eine Dichte von ca. 2 hat, Wasser aber eine von 1 besitzt. Um die daraus resultierenden Auftriebskräfte mit einer so genannten Haltungsbank aus flüssig eingestelltem, selbsterhärtenden Verfüllbaustoff (Konsistenz plastisch) aufzunehmen, wäre einen sehr voluminöser und fast das halbe Rohr in seiner Länge einnehmender Materialberg erforderlich. Damit entstünde die Gefahr, dass die wichtigen Zwickelbereiche der Rohre nicht hohlraumfrei und einheitlich verfüllt werden. Dies würde aber einen groben Mangel darstellen, der sich negativ auf die Lebensdauer der Rohre auswirken würde.Develop large pipes In addition, a strong buoyancy in a trench filling with liquid adjusted building materials, the double buoyancy of water corresponds because the material has a density of about 2, but water one of 1 possesses. To the resulting buoyancy forces with a so-called attitude bank made of liquid, self-hardening filling material (Plastic consistency), would be a very voluminous and almost half the pipe in its length engaging material mountain required. This would create the danger that the important gusset areas of the pipes are not void-free and uniformly filled become. This would but represent a gross deficiency that negatively affects the lifespan would affect the pipes.
Großrohre werden gegenwärtig mit großen Haltungsbänken oder durch das Ausbringen von Betonplatten als Beschwerung auf dem Rohrscheitel gegen Auftrieb gesichert. Dies kostet oft viel Zeit, ist mitunter fehlerbehaftet, funktionell nicht absolut sicher und sehr stark vom individuellen Engagement und Können der Bauarbeiter abhängig.Be big pipes currently with large attitude benches or by applying concrete slabs as weighting on the pipe apex against Buoyancy secured. This often costs a lot of time, is sometimes buggy, functionally not completely safe and very strong of the individual Commitment and ability the construction worker dependent.
Daraus resultiert die Aufgabe, eine Lagefixierung von Großrohren gegen Auftrieb durch ein leicht zu versetzendes und handhabbares Hilfsmittel zu schaffen, das sowohl im vorhandenen Verbau als auch am freien Grabenrand eingesetzt werden kann, ohne die Bauarbeiten zu behindern.from that results in the task, a position fixation of large pipes against buoyancy by an easily offset and manageable To create aids, both in the existing shoring and can be used at the free trench edge, without the construction work to hinder.
Ein weiteres technologisches Problem ergibt sich bei der komplexen Verlegung mehrerer Ver- und Entsorgungsleitungen übereinander. Hier besteht die Notwendigkeit, die Rohre sowohl gegen Auftrieb und Lageverschiebung zu sichern als auch den Aufwand bei der Grabenverfüllung und der Verlegung der Rohre zu minimieren. Derzeit müssen die Rohre auf festem Untergrund und Punktauflagern verlegt werden und gegen Auftrieb durch so genannte Querriegel aus flüssig eingestelltem, selbsterhärtenden Verfüllbaustoff (plastischer RSS-Flüssigboden) oder aufgelagerten Gewichten gesichert werden. Dann werden die Rohrgräben lagenweise jeweils bis zur Sohle der nächsten Leitung verfüllt werden. Anschließend muss das Aushärten des Materials abgewartet werden, ehe die nächste Leitung verlegt und dann wieder eine Grabenteilhöhe verfüllt werden kann. Diese Wartezeiten bedingen eine entsprechende Länge des geöffneten Rohrgrabens, der von der Aushärtegeschwindigkeit des flüssig eingestellten, selbsterhärtenden Verfüllbaustoffes abhängig ist, wenn beim Rohreinbau technologisch bedingte Stillstandszeiten vermieden werden sollen. Es muss somit eine Auftriebssicherung, Lagefixierung und effektive Grabenverfüllung möglich sein sowie eine entsprechende Anzahl von Verbauboxen o. ä. Verbaumitteln bereit gehalten werden, um wirtschaftlich arbeiten zu können.One Another technological problem arises in the complex installation several supply and disposal lines on top of each other. There is a need here, the tubes against buoyancy and to shift position as well as the effort in the trench filling and to minimize the laying of the pipes. Currently, the pipes must be on solid ground and point supports are laid and against buoyancy by so-called Crossbar made of liquid adjusted, self-curing filling material (plastic RSS liquid soil) or stored weights. Then the pipe trenches become layer by layer each to the sole of the next Filled line become. Then must the curing of the material before the next line is laid and then again a part of the grave filled can be. These waiting times require a corresponding length of open Pipe trench, which depends on the curing speed of the liquid set, self-curing Verfüllbaustoffes dependent is when technologically related downtime avoided during pipe installation should be. It must therefore be a buoyancy protection, position fixation and effective trench filling possible be as well as a corresponding number of Verbauboxen o. Ä. Verbaumitteln be kept ready to work economically.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Verlegung von Rohrleitungen in Gräben mit einfachen Mitteln, die eine gute Zugänglichkeit der Rohre während des Nivellierens und Verlegens und eine rasche Entfernung der wieder verwendbaren Verlegehilfsmittel ermöglichen.task The invention is the creation of a device for laying of pipelines in trenches by simple means, which ensures good accessibility of the pipes during the Leveling and laying and a quick removal of the again enable suitable laying aids.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs. Vorzugsweise Weiterbildungen der Vorrichtung sind Gegenstand der nachgeordneten Ansprüche.According to the invention the object is achieved by a device having the features of the main claim. Preferably developments of the device are the subject of the subordinate Claims.
Die
Verlegung der Rohrleitungen wird in folgenden Teilschritten realisiert:
Zunächst wird
entsprechend der zu verlegenden Rohrtrasse ein Graben ausgehoben,
dessen Grabenbreite geringfügig
größer als
der Außendurchmesser
des größten zu
verlegenden Rohres ist. Die zu verlegenden Rohre werden mittels
Hebezeugen in den Rohrgraben abgesenkt. Anschließend erfolgt das Nivellieren
und Justieren des ersten Rohrabschnittes innerhalb des Grabens.
Eine Fixierung der Rohre in der Horizontalen kann über Seile,
Ketten oder Riemen, mit einem Tragegeschirr des eingesetzten Lastaufnahmemittels
oder mit anderen bekannten Mitteln erfolgen. Nach der Lagefixierung schließt sich
in einem weiteren Schritt die Befüllung des Grabens durch gleichmäßiges Einbringen
von flüssig
eingestelltem, selbsterhärtenden
Verfüllbaustoff
auf der Schachtsohle an. Um ein seitliches Wegfließen des
Verfüllbaustoffs
zu verhindern, sind an den Enden des Bauabschnittes horizontale
Sperren vorgesehen, die nach dem Abbinden des selbsterhärtenden
Verfüllbaustoffs
entnommen werden können.The laying of the pipelines is realized in the following substeps:
First, a trench is excavated according to the pipe route to be laid, whose trench width is slightly larger than the outer diameter of the largest pipe to be laid. The pipes to be laid are lowered by means of hoists in the trench. Subsequently, the leveling and adjustment of the first pipe section takes place within the trench. A fixation of the tubes in the horizontal can be done via ropes, chains or belts, with a harness of the load handling equipment used or with other known means. After fixing the position, the filling of the trench is followed in a further step by uniform introduction of liquid-set, self-hardening filling material on the shaft bottom. In order to prevent lateral flow away of the filling material, horizontal barriers are provided at the ends of the construction section, which can be removed after setting of the self-hardening filling material.
Die Befüllung des Rohrgrabens mit flüssig eingestelltem Verfüllbaustoff erfolgt bis zu einer Höhe, bei der die wirkenden Auftriebskräfte geringer sind, als das Rohrgewicht.The filling of the trench with liquid set filling material takes place up to a height in which the acting buoyancy forces are lower than that Pipe weight.
Nachfolgend werden auf dem Rohrsegment in definierten Abständen die erfindungsgemäßen Vorrichtungen angeordnet. Eine Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem horizontalen teleskopierbaren Querträger oder Spreizarm, der eine Abstützung an den sich gegenüberliegenden Seitenwänden des Kanalgrabens ermöglicht. Der telekopierbare Querträger/Spreizarm besteht vorzugsweise aus einem biege- und torsionssteifen Hohlprofil. An einem oder beiden Enden des teleskopierbaren Querträgers/Spreizarms sind ausfahrbare Spannpratzen angeordnet, die über Gewindespindeln, Zahnstangen oder Hydraulikzylinder axial verfahrbar sind und den notwendigen Anpressdruck an den Seitenwänden des Kanalgrabens erzeugen.following be on the pipe segment at defined intervals, the devices of the invention arranged. A device consists essentially of a horizontal telescopic crossmember or Spreizarm, a support at the opposite Sidewalls of the Kanalgrabens allows. The telekopierbare cross beam / Spreizarm preferably consists of a bending and torsion-resistant hollow profile. At one or both ends of the telescopic cross member / Spreizarms extendable clamps are arranged via threaded spindles, racks or Hydraulic cylinders are axially movable and the necessary contact pressure on the side walls of the Create a channel trench.
In einer alternativen Ausgestaltung sind Spannpratzen als Erdschuhe ausgebildet. Die Erdschuhe werden an den oberen Kanten der Verbauplatten oder an der Asphaltkante befestigt. Zur Unterstützung der Spannkräfte besteht die Möglichkeit die Erdschuhe durch Gewichte zu beschweren, um den Auftriebskräften der Rohre entgegenzuwirken.In an alternative embodiment are Spannpratzen as Erdschuhe educated. The ground shoes are at the upper edges of the Verbauplatten or attached to the asphalt edge. To support the clamping forces exists the possibility to weight the ground shoes by weights, to the buoyancy forces of the Counteract pipes.
Durch die kompakte Ausbildung des stabförmigen teleskopierbaren Querträgers/Spreizarmes kann dieser unmittelbar oberhalb des Scheitels des zu verlegenden Rohres positioniert werden. Die Aufnahme der Auftriebskräfte erfolgt über einen vertikal angeordneten Stützarm oder auch Stempel mit einer verschiebbaren Rohrscheitelzentrierung. Die Rohrscheitelzentrierung besteht im Wesentlichen aus einem Spannprisma mit einer vorzugsweise V-förmigen oder schwalbenschwanzartig ausgebildeten Aufnahme, die das zu positionierende Rohr von oben am Rohrscheitel fixiert.By the compact design of the rod-shaped telescopic cross member / Spreizarmes can this immediately above the apex of the pipe to be laid be positioned. The absorption of the buoyancy forces takes place via a vertically arranged support arm or also stamp with a displaceable tube vertex centering. The tube vertex centering essentially consists of a clamping prism with a preferably V-shaped or dovetailed receptacle, which is the one to be positioned Pipe fixed from the top to the pipe apex.
Die axiale Verschiebbarkeit des Spannprismas im oder am Stützarm/Stempel gegenüber dem darüber angeordneten teleskopierbaren Querträger/Spreizarm erfolgt über eine mechanisch, hydraulisch oder elektromechanisch wirkende Stelleinheit. Die Stelleinheit ermöglicht die quasi-stufenlose Verschiebung der Rohrscheitelzentrierung in vertikaler Richtung.The axial displacement of the clamping prism in or on the support arm / punch across from the above arranged telescopic cross member / Spreizarm via a Mechanically, hydraulically or electromechanically acting actuator. The Actuator allows the quasi-stepless displacement of the tube vertex centering in vertical direction.
In einer vorzugsweisen Ausbildung erfolgt die Ansteuerung des horizontal angeordneten teleskopierbaren Querträgers/Spreizarmes und der vertikal wirkenden Rohrscheitelzentrierung gemeinsam über ein mechanisches Getriebe beziehungsweise eine hydraulische Servoeinrichtung.In a preferred training, the control of the horizontal arranged telescopic cross member / Spreizarmes and vertical acting Rohrscheitelzentrierung together via a mechanical transmission or a hydraulic servo device.
Beim Einsatz mechanischer Mittel kann damit das Verspannen des teleskopierbaren Querträgers/Spreizarmes und die Lagefixierung des Rohres über die Rohrscheitelzentrierung durch einen Bediener erfolgen.At the Use of mechanical means can thus the bracing of the telescopic Crossmember / spreading arm and the position fixation of the tube via the tube vertex centering done by an operator.
In einer bevorzugten Weiterbildung wird der notwendige Anpressdruck für die Spannpratzen/Erdschuhe und die Lagefixierung des zu verlegenden Rohres am Rohrscheitel mit Hydraulikzylindern realisiert. Die Ansteuerung der Hydraulikzylinder kann dabei von einer Position außerhalb des Kanalgrabens oder von einem Bagger aus erfolgen.In A preferred development is the necessary contact pressure for the Spannpratzen / Erdschuhe and the position fixation of the pipe to be laid realized at the pipe apex with hydraulic cylinders. The control The hydraulic cylinder can be moved from one position outside the trench or from an excavator.
Bei der Verlegung großer Rohre werden bevorzugt je Rohr 2 bis 3 Winden eingesetzt, die an einem, im Zusammenspiel mit dem Stützarm/Stempel an dem teleskopierbaren Querträger angebracht sind, von denen mindestens eine oder zwei in horizontaler Richtung und eine in vertikaler Richtung betätigt werden kann und damit diese beispielhaft T-förmige „Spreize" im Graben oder im Verbau versteift und die vertikal wirkende Winde im Scheitel des jeweiligen Rohres angreift und dort Kraft als Gegenkraft gegen den Auftrieb einbringt.at laying large Pipes are preferably used per pipe 2 to 3 winches, the one, in conjunction with the support arm / stamp on the telescopic crossbeam are attached, of which at least one or two in horizontal Direction and one can be operated in the vertical direction and thus this exemplary T-shaped "spreader" in the trench or in the Fortification stiffened and the vertical winds at the top of the each tube attacks and there force as a counterforce against the Buoyancy.
Zur Erhöhung der vertikalen Kraftkomponente besteht die Möglichkeit, gezielt Gewichte auf diese Konstruktion aufzubringen, die einfach durch einen Bagger etc. auf der Baustelle versetzt werden können. Anstelle der Winden können ebenso Hydraulikpressen eingesetzt werden.to increase The vertical force component has the ability to target weights to apply to this construction, simply by an excavator etc. can be moved to the construction site. In place of the winds can as well Hydraulic presses are used.
Beim Verlegen mehrerer Rohre in unterschiedlichen Höhen kann das oben liegende Rohr vorteilhaft über mehrere dünne, aber tragfähige Stahlseile positioniert werden.When laying several pipes at different heights, the pipe above can be advantageous over several thin but sustainable Steel cables are positioned.
Die Stahlseile sind dabei an einem Ende in einer am teleskopierbaren Querträger/Spreizarm der Vorrichtung angeordneten Winde angelenkt und sind leicht ausklinkbar. Mit dem anderen Ende ist das Stahlseil auf einer Trommel befestigt, die es gestattet, das Seil zu hieven und zu fieren. Zudem kann das dünne Stahlseil einseitig auf der, der Winde abgewendeten Seite leicht aus der Fixierung ausgehängt werden, um es aus dem bereits angesteiften flüssig eingestellten Boden herauszuziehen, wobei nur ein kleiner Kanal als „Verbauspur" des Seiles verbleibt.The Steel cables are at one end in a telescopic Cross member / spreader arm The device arranged wind hinged and are easily unlatched. At the other end, the steel cable is mounted on a drum, which allows the rope to be hoisted and fished. In addition, the thin steel cable one-sided on the, the winds averted side slightly from the fixation be posted to pull it out of the already set liquid leveled bottom, leaving only a small channel as a "Verbauspur" of the rope.
Vorteilhaft sind die Krafteinleitungspunkte und/oder die Umlenkrollen der Stahlseile auf dem teleskopierbaren Querträger/Spreizarm in dessen Längsachse verschiebbar angeordnet. Dadurch kann eine leichte Positionierung bei unterschiedlichen Rohrdurchmessern vorgenommen werden.Advantageous are the force application points and / or the pulleys of steel cables on the telescopic cross member / Spreizarm in its longitudinal axis slidably arranged. This allows easy positioning be made at different pipe diameters.
Daneben können die Stahlseile nicht nur zur Rohraufhängung sondern auch zur Regulierung der vertikalen Verschiebung des Rohres und zur Anpassung an die Höhe der Rohrachse des bei der Verlegung eingesetzten Fluchtungslasers eingesetzt werden. Gleichfalls besteht die Möglichkeit einer horizontalen Lageveränderung des aufgehängten Rohres, beispielsweise durch einen, auf dem teleskopierbaren Querträger/Spreizarm verschiebbaren Ring, in dessen Innenseite das Stahlseil geführt wird. Dazu weist die Innenseite des Ringes eine dem Seilquerschnitt entsprechende Nut auf.Besides can the steel cables not only for pipe suspension but also for regulation the vertical displacement of the pipe and to adapt to the height of Tube axis of the alignment laser used in the laying used become. Likewise there is the possibility of a horizontal change of position of the suspended Pipe, for example, by a, on the telescopic cross member / Spreizarm sliding ring, in the inside of the steel cable is guided. For this purpose, the inside of the ring has a cable cross-section corresponding Groove on.
In einer bevorzugten Ausführung sind auf dem teleskopierbaren Querträger/Spreizarm mehrere vertikale Stützarme/Stempel angeordnet. Dadurch wird es ermöglicht, insbesondere unter zusätzlicher Verwendung der zuvor beschrieben Fixierung durch Stahlseile, einen Rohrgraben mit mehreren Rohren in einem Arbeitsgang zu verfüllen.In a preferred embodiment are on the telescopic cross member / Spreizarm more vertical Support arms / Stamp arranged. This makes it possible especially with additional use the previously described fixation by steel cables, a trench to fill with several tubes in one operation.
Vorteilhaft verfügt die Vorrichtung über Mittel zur Messung der Auftriebskraft, um den optimalen Zeitpunkt zum Entfernen der Vorrichtung zu bestimmen. Bei Verwendung von mehreren vertikalen Stützarmen/Stempel besteht die Möglichkeit die Auftriebskräfte der verschiedenen Stützarme/Stempel getrennt zu messen.Advantageous has the device over Means for measuring the buoyancy force at the optimum time to determine the removal of the device. When using several vertical support arms / stamp it is possible the buoyancy forces the different support arms / stamp separated to eat.
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben
und in zwei Figurenzeichnungen näher
illustriert:
Es zeigen:The invention will be described below with reference to an exemplary embodiment and illustrated in more detail in two figure drawings:
Show it:
Die
Anfassung des telekopierbaren Querträgers/Spreizarmes (
Im
Inneren des Kastenprofils ist ein nicht näher dargestelltes mechanisches
Getriebe angeordnet, das ein teleskopartiges Ausfahren des telekopierbaren
Querträgers/Spreizarmes
(
Die
Spannpratzen/Spannflächen
(
Auf
dem teleskopierbaren Querträger/Spreizarm
(
In
Die
teleskopierbaren Stützarme/Stempel
(
Alternativ
kann eine Krafteinleitung auch über
den oberen Rand des Kanalgrabens über die Erdschuhe (
- 11
- Spreizarm/teleskopierbarer QuerträgerSpreading arm / telescopic crossbeam
- 22
- Spannpratze/SpannflächeClamping shoe / clamping surface
- 33
- Stützarm/StempelSupport arm / Stamp
- 44
- RohrscheitelzentrierungRohrscheitelzentrierung
- 55
- Rohrgrabenpipe trench
- 66
- Rohrpipe
- 77
- Verfüllbaustofffilling material
- 88th
- Stahlseilsteel cable
- 1010
- ErdschuhErdschuh
- 1111
- GewichtWeight
- 1212
- Windewinch
- 1313
- RegenwasserleitungRain water pipe
- 1414
- SchmutzwasserleitungSewage line
- 1515
- Haltungsbank (Flüssigboden mit plastischer Konsistenz)attitude bank (Liquid soil with plastic consistency)
- 1616
- Einstellung Einbauhöhe und Achslageattitude installation height and axis position
- 1717
- Schnellwechseleinrichtung mit AntriebssicherungSchnellwechseleinrichtung with drive protection
- 1818
- Maximale Grabenbreitemaximum grave width
- 1919
- Auflager auf FlüssigbodenIn stock on liquid soil
- 2020
- Sammlercollector
- R1R1
- Rohr 1pipe 1
- R2R2
- Rohr 2pipe 2
Claims (10)
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