DE102017117890A1

DE102017117890A1 - Verfahren zum Verlegen von Leitungen im Erdreich sowie Vorrichtung zum Verdichten von Bettungsmaterial

Info

Publication number: DE102017117890A1
Application number: DE102017117890.2A
Authority: DE
Inventors: Siegmund Huber; Wolfgang Paukner
Original assignee: Max Streicher & Co KGaA GmbH
Current assignee: Max Streicher & Co KGaA GmbH
Priority date: 2017-08-07
Filing date: 2017-08-07
Publication date: 2019-02-07

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft unter anderem ein Verfahren zum Verlegen von Leitungen im Erdreich mit den Schritten: Erzeugen eines Grabens im Erdreich; Einbringen von Bettungsmaterial in den Graben zur Aufnahme zumindest einer Leitung; Einbringen zumindest einer Leitung in den Graben und Ablegen derselben auf dem Bettungsmaterial; und Verfüllen des Grabens mit der darin eingebrachten Leitung mit Erdreich und/oder Bettungsmaterial und Verdichten derselben; wobei vor dem Ablegen der zumindest einen Leitung in der Oberfläche des Bettungsmaterials eine sich längs erstreckende Vertiefung zur Aufnahme einer jeden Leitung erzeugt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verlegen von Leitungen wie beispielsweise Stromkabeln, Kabelleerrohren, Gas- und/oder Wasserleitungen im Erdreich sowie eine Vorrichtung zum Verdichten von Bettungsmaterial, auf dem derartige Leitungen in einem im Erdreich erzeugten Graben abgelegt werden können.
Üblicherweise werden Leitungen wie beispielsweise Stromkabel, Kabelleerrohre, Gas- und/oder Wasserleitungen im Erdreich verlegt, indem zunächst ein Graben im Erdreich zur Aufnahme der Leitung ausgehoben wird. Die Leitung wird dabei üblicherweise nicht direkt auf der Grabensohle sondern auf einem Bettungsmaterial wie beispielsweise Sand in dem Graben abgelegt, welches zur Vermeidung unerwünschter Setzungserscheinungen vor dem Einbringen der Leitung in den Graben verdichtet werden muss. Anschließend wird dann der Graben mit Erd- und/oder Bettungsmaterial verschlossen, welches abschließend ebenfalls verdichtet wird.
Da das durch das Bettungsmaterial gebildete Bettungsplanum aufgrund der Verdichtung eine verhältnismäßig harte bzw. unnachgiebige Oberfläche aufweist, liegt eine darauf abgelegte Leitung im Querschnitt betrachtet im Wesentlichen punktuell auf dem Bettungsplanum auf, so dass die Leitung insbesondere im Auflagebereich verhältnismäßig große Druckspannungen erfährt, wenn das danach in den Graben eingebrachte Erdreich verdichtet wird. Zwar kann mit der Zeit feinkörniges Erdmaterial in den Hohlraumzwickel gelangen, der sich zwischen dem unteren Umfangsabschnitt der Leitung und dem Bettungsplanum ausbildet; dieses Erdmaterial lässt sich jedoch aufgrund der darüber befindlichen Leitung nicht ordnungsgemäß verdichten, weshalb dort die Wärmeableitung von der Leitung in unerwünschter Weise reduziert ist. Davon abgesehen kann es aufgrund des in den Hohlraumzwickel gelangenden Erdmaterials mit der Zeit zu unerwünschten Setzungserscheinungen kommen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung für die zuvor beschriebene Spannungs- und Setzungsproblematik anzugeben, die bei der Verlegung von Leitungen im Erdreich auftreten kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zum Verlegen von Leitungen wie beispielsweise Stromkabeln, Kabelleerrohren, Gas- und/oder Wasserleitungen im Erdreich mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass vor dem Ablegen der zumindest einen Leitung auf dem Bettungsmaterial in die Oberfläche desselben eine sich längserstreckende Vertiefung bzw. Mulde eingebracht wird, in der danach die Leitung abgelegt werden kann.
Dadurch, dass die Leitung in der sich längs erstreckenden Vertiefung verlegt wird, wird nicht nur eine gewisse Lagefixierung für die Leitung geschaffen; vielmehr liegt die Leitung entlang ihres unteren Umfangsabschnitts im Wesentlichen vollflächig an der Mulde und insbesondere an deren Oberfläche an, so dass keine Hohlraumzwickel zwischen dem unteren Umfangsabschnitt der Leitung und dem von dem Bettungsmaterial gebildeten Planum entstehen können, wenn der Graben mit Erdreich und/oder Bettungsmaterial verfüllt wird. Die Leitung liegt somit im Wesentlichen vollflächig auf dem Bettungsmaterial und insbesondere auf der Oberfläche der darin gebildeten Vertiefung, so dass eine gleichmäßige Wärmeableitung von der Leitung in das umgebende Erdreich sichergestellt werden kann und die Leitung gleichmäßige Druckspannungen erfährt, wenn der Graben mit Erdreich verfüllt und verdichtet wird.
Da sich zwischen dem unteren Umfangsabschnitt der Leitung und dem Bettungsmaterial kein Hohlraumzwickel ausbilden kann, besteht keine Möglichkeit, dass es im Nachhinein zu unerwünschten Setzungserscheinungen kommen kann. Da eine derart verlegte Leitung somit über ihren gesamten Umfang hinweg von Material umgeben ist, kann ferner Wärme, die die Leitung betriebsbedingt erzeugen kann, durch Wärmeleitung gleichmäßig an das umgebende Erdreich bzw. an das Bettungsmaterial übertragen werden, so dass es zu keinen unerwünschten Wärmestauungen im Erdreich kommen kann.
Die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, im Rahmen derer Bettungsmaterial in den Graben eingebracht wird, in der Oberfläche des Bettungsmaterials zumindest eine sich längs erstreckende Vertiefung erzeugt wird, zumindest eine Leitung in den Graben eingebracht und auf einer von dem Bettungsmaterial gebildeten Oberfläche bzw. in der darin erzeugten Vertiefung abgelegt wird, und der Graben mit der darin eingebrachten Leitung mit Erdreich verfüllt und dasselbe verdichtet wird, können als vollkommen separate Schritte in mehreren Arbeitsgängen durchgeführt werden. Alternativ hierzu können zumindest einige dieser Schritte in einem kombinierten Arbeitsgang durchgeführt werden, indem beispielsweise mittels eines Fertigers die einzelnen Schritte unmittelbar nacheinander durchgeführt werden, während der Fertiger ein einziges Mal den Graben abfährt.
Im Folgenden wird nun auf bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingegangen, wobei sich weitere Ausführungsformen auch aus den abhängigen Ansprüchen sowie der Figurenbeschreibung ergeben können.
So ist es gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass das in den Graben eingebrachte Bettungsmaterial verdichtet und somit ein definiertes Bettungsplanum geschaffen wird, wobei während oder nach dieser Planumherstellung die zumindest eine Vertiefung in der Oberfläche des Bettungsmaterials durch Verdichten desselben erzeugt wird. Um die sich längs erstreckende Vertiefung bzw. Mulde zur Aufnahme einer Leitung herstellen zu können, bedarf es somit keines zusätzlichen Materialaushubs. Vielmehr kann die Vertiefung gleichzeitig mit dem Verdichten des Bettungsmaterials erzeugt werden, wozu das Bettungsmaterial im Bereich der herzustellenden Vertiefung nach unten und zur Seite verdrängt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die zumindest eine Vertiefung in die Oberfläche des Bettungsmaterials eingebracht werden, indem ein Profilierungskörper, der vorzugsweise eine im Wesentlichen halbkreisförmige Querschnittsfläche aufweist, in die Oberfläche des Bettungsmaterials gedrückt wird. Hierbei kann der Profilierungskörper insbesondere eine derartige Gestalt aufweisen, dass eine Kontur der durch ihn erzeugten Vertiefung der Kontur jenes Abschnitts der Leitung entspricht, der von der Vertiefung aufgenommen wird, was bedeutet, dass der Profilkörper und insbesondere dessen Größe auf die jeweilige Leitung abgestimmt ist. Soll beispielsweise eine Leitung mit einem Durchmesser von 5 cm verlegt werden, so könnte der Profilierungskörper beispielsweise eine halbkreisförmige Querschnittsfläche mit einem Durchmesser von ebenfalls 5 cm aufweisen, so dass sich mit demselben in der Oberfläche des Bettungsmaterials eine im Querschnitt betrachtet halbkreisförmige Vertiefung zur Aufnahme der Leitung erzeugen lässt. Auf diese Art und Weise gelingt es, die Kontur der Vertiefung auf die der jeweiligen Leitung abzustimmen, so dass die Leitung mit ihrem unteren Umfangsabschnitt in der gewünschten Weise vollflächig mit der von der Vertiefung gebildeten Oberfläche in Kontakt steht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die zumindest eine Vertiefung in der Oberfläche des Bettungsmaterials erzeugt werden, indem der zumindest eine Profilierungskörper in die Oberfläche des Bettungsmaterials eingewalzt und/oder eingerüttelt wird. Beispielsweise kann die Vertiefung in die Oberfläche des Bettungsmaterials mit einer Walze eingewalzt werden, welche gleichzeitig zur Ausführung von Schwingungen veranlasst wird, um gleichzeitig eine statische und eine dynamische Verdichtung des Bettungsmaterials zu bewirken.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform können zumindest zwei Leitungen in dem Graben verlegt werden, wobei zur Aufnahme einer jeden Leitung in die Oberfläche des Bettungsmaterials eine sich längs erstreckende Vertiefung bzw. Mulde eingebracht wird, in der die jeweilige Leitung abgelegt wird. Die Vertiefungen können dabei mit einem Abstand zueinander in der Oberfläche des Bettungsmaterials erzeugt werden, der in Verlegerichtung der Leitungen variiert wird, und zwar insbesondere in Abhängigkeit der Verlegetiefe der Leitungen im Erdreich. Insbesondere sollte dabei der Abstand zwischen den Leitungen bzw. der Abstand der einzelnen Vertiefungen zueinander mit zunehmender Verlegtiefe im Erdreich zunehmen, um so einem Wärmestau im Erdreich vorzubeugen, der auf die Wärmeentwicklung der einzelnen Leitungen zurückzuführen ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der gegenseitige Abstand der Vertiefungen variiert werden, indem während des Verdichtens des in den Graben eingebrachten Bettungsmaterials ein Abstand zwischen den Profilierungskörpern zum Eindrücken der Vertiefungen in die Oberfläche des Bettungsmaterials kontinuierlich verändert wird. Der Verdichtungsvorgang zur Herstellung des Bettungsplanums muss somit nicht unterbrochen werden, wenn aufgrund sich ändernder Verlegetiefen der gegenseitige Abstand zwischen den einzelnen Leitungen verändert werden soll, so dass das erfindungsgemäße Verfahren besonders effizient durchgeführt werden kann.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das Einbringen des Bettungsmaterials in den Graben und/oder die Planumherstellung GPS-gestützt erfolgt. Das Bettungsmaterial kann dabei von Hand oder mittels eines Fertigers in den Graben eingebracht werden. Vorzugsweise kann auch das Variieren des gegenseitigen Abstands der Vertiefungen GPS-gestützt erfolgen, indem insbesondere während des Verdichtens des in den Graben eingebrachten Bettungsmaterials der Abstand zwischen den Profilkörpern zum Eindrücken der Vertiefungen in die Oberfläche des Bettungsmaterials in Abhängigkeit von GPS-Daten verändert wird. Die Höhenkote des Bettungsplanums muss somit nicht händisch eingemessen werden und auch die Einmessung des Abstands der Vertiefungen muss nicht manuell erfolgen, wodurch nicht nur die Effizienz des Verfahrens sondern auch dessen Genauigkeit gesteigert werden kann.
Zwar kann aufgrund der Tatsache, dass erfindungsgemäß die Leitungen in Vertiefungen abgelegt werden, die in der Oberfläche des Bettungsmaterials ausgebildet werden, eine gewisse Lagesicherung erzielt werden; um eine besonders zuverlässige Lagesicherung erzielen zu können, können jedoch gemäß einer weiteren Ausführungsform zusätzliche Sicherungsmittel vorgesehen werden, mittels derer die zumindest eine Leitung in der jeweiligen Vertiefung fixiert wird, bevor der Graben mit der darin eingebrachten Leitung mit Erdreich verfüllt wird. Beispielsweise können im Wesentlichen U-förmige Betonsteine bzw. Betonreiter in regelmäßigen Abständen entlang der Leitung vorgesehen werden und über dieselbe gestülpt werden, so dass die Leitung selbst dann ihre Lage nicht verändern kann, wenn beispielsweise beim Verfüllen des Grabens mit Erdreich seitliche Kräfte auf die Leitung einwirken. Darüber hinaus werden durch derartige Betonereiter die Leitungen gegenüber Auftrieb gesichert.
Als alternative Sicherungsmittel können Halbschalen mit im Wesentlichen Ωförmigem Querschnitt zum Einsatz kommen, die mit ihrem gewölbtem Abschnitt über die jeweilige Leitung gestülpt und mittels Ankermitteln, insbesondere Erdschraubankern, im Bettungsmaterial zur Aufnahme einer jeden Leitung fixiert werden. Eine weitere einfache und kostengünstige Alternative zu den Halbschalen könnte darin bestehen, als Sicherungsmittel eine Art Gurt, Riemen oder Seil über die zumindest eine Leitung zu legen und mittels Ankermitteln, insbesondere Erdschraubankern, im Bettungsmaterial zu fixieren, wozu das jeweilige Sicherungsmittel beispielweise durch eine von den Erdschraubankern ausgebildete Öse gefädelt werden kann. Handelt es sich bei dem Sicherungsmittel beispielsweise um einen Spann- oder Zurrgurt, kann dieser anschließend gespannt werden, so dass die zumindest eine Leitung zuverlässig gegen Auftrieb gesichert ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ferner mit einer Vorrichtung zum Verdichten von Bettungsmaterial und insbesondere dadurch gelöst, dass an der Oberfläche des Verdichtungskörpers zumindest ein Profilierungskörper zum Eindrücken einer Vertiefung in die Oberfläche des Bettungsmaterials zur Aufnahme einer Leitung vorgesehen ist, wobei sich der Profilierungskörper von der Oberfläche des Verdichtungskörpers erhebt.
Dadurch, dass der Profilierungskörper zum Eindrücken einer Vertiefung in die Oberfläche des Bettungsmaterials an der Oberfläche des Verdichtungskörpers vorgesehen ist, der zur Verdichtung des Bettungsmaterials zu Zwecken der Planumherstellung dient, kann die Vertiefung gleichzeitig mit der Planumherstellung in dem Bettungsmaterial erzeugt werden. Es bedarf somit keines separaten Arbeitsgangs, um die Vertiefung in der Oberfläche des Bettungsmaterials herstellen zu können, wodurch die Verlegung von Leitungen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung effizient durchgeführt werden kann.
Im Folgenden wird nun auf bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingegangen. Weitere Ausführungsformen können sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der Figurenbeschreibung ergeben.
So kann der Profilierungskörper gemäß einer Ausführungsform eine im Wesentlichen halbkreisförmige Querschnittsfläche aufweisen, wobei der Profilierungskörper insbesondere eine derartige Gestalt aufweist, dass eine Kontur der durch ihn erzeugbaren Vertiefung in der Oberfläche des Bettungsmaterials der Kontur jenes Abschnitts einer von der Vertiefung aufzunehmenden Leitung entspricht. Weist also beispielsweise die zu verlegende Leitung einen Durchmesser von 5 cm auf, so kann der Profilierungskörper im Querschnitt betrachtet eine halbkreisförmige Querschnittsfläche mit einem Durchmesser von ebenfalls 5 cm aufweisen, so dass die Kontur der durch den Profilierungskörper erzeugbaren Vertiefung der Kontur des unteren Umfangsabschnitts der Leitung entspricht. Der untere Umfangsabschnitt der Leitung steht somit vollflächig mit der Oberfläche der in der Oberfläche des Bettungsmaterials erzeugten Vertiefung in Kontakt, so dass die Leitung eine gleichmäßige Pressung erfährt, wenn sie mit Erdreich überdeckt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Verdichtungskörper eine ebene Platte ausbilden, wobei der zumindest eine Profilierungskörper von der Oberfläche der Platte absteht. Beispielsweise kann es sich bei dem Verdichtungskörper um eine Rüttelplatte handeln, mittels derer das Bettungsmaterial ebenmäßig im Rahmen der Planumherstellung verdichtet werden kann. Dadurch, dass von der Rüttelplatte bzw. deren Oberfläche ein Profilierungskörper absteht, gelingt es, gleichzeitig mit der Planumherstellung in der Oberfläche des Bettungsmaterials eine Vertiefung zur Aufnahme einer Leitung zu erzeugen, so dass hierfür kein separater Arbeitsschritt anfällt.
Bei dem Profilierungskörper kann es sich dabei beispielsweise um eine Halbkugel, einen Zylinderabschnitt wie beispielsweise eine Zylinderhälfte oder einen Kegelabschnitt wie beispielsweise eine Kegelhälfte handeln. Wird die Rüttelplatte in dem Graben auf der Oberfläche des Bettungsmaterials entlangbewegt, so hinterlässt der Profilierungskörper in der Oberfläche des Bettungsmaterials eine der Kontur des Profilierungskörpers entsprechende Spur als Vertiefung zur Aufnahme des Kabels. Hierbei kann die Kraft, die erforderlich ist, um die Rüttelplatte in dem Graben entlang der Oberfläche des Bettungsmaterials zu bewegen, minimiert werden, wenn der Profilierungskörper zumindest einen Abschnitt mit der Gestalt eines Kegelabschnitts aufweist, da in diesem Falle das Bettungsmaterial durch den Profilierungskörper sukzessive zur Seite gedrängt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Verdichtungskörper eine kreiszylindrische Gestalt aufweisen, wobei der zumindest eine Profilierungskörpers die Oberfläche des Verdichtungskörpers ringartig umgibt. Beispielsweise kann der Verdichtungskörper durch eine Verdichtungswalze gebildet werden, die von einem im Querschnitt betrachtet halbkreisförmigen Ring umgeben ist. Wird mit einer derartigen Verdichtungswalze das Bettungsmaterial verdichtet, indem die Walze auf der Oberfläche des Bettungsmaterials abrollt, so wird hierdurch gleichzeitig in der Oberfläche des Bettungsmaterials in der gewünschten Weise eine muldenartige Vertiefung zur Aufnahme einer Leitung erzeugt, so dass hierzu kein gesonderter Arbeitsschritt erforderlich wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können an der Oberfläche des Verdichtungskörpers zumindest zwei Profilierungskörper vorgesehen sein, wobei ein Abstand zwischen den Profilierungskörpern zum Eindrücken der Vertiefungen in die Oberfläche des Bettungsmaterials veränderbar ist. Beispielsweise kann der Abstand zwischen den Profilierungskörpern zum Eindrücken der Vertiefungen in die Oberfläche GPS-gestützt verändert werden, indem während des Verdichtens des in den Graben eingebrachten Bettungsmaterials der Abstand zwischen den Profilierungskörpern zum Eindrücken der Vertiefung in die Oberfläche in Abhängigkeit von GPS-Daten verändert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Vorrichtung einen Antrieb umfassen, der ausgebildet ist, um den Verdichtungskörper zur Ausführung von Schwingungen zu veranlassen. So kann es sich beispielsweise bei dem Verdichtungskörper um eine Rüttelwalze oder Rüttelplatte handeln, so dass das Bettungsmaterial gleichzeitig statisch und dynamisch verdichtet werden kann.
Im Folgenden wird die Erfindung rein exemplarisch unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 das erfindungsgemäße Verfahren zum Verlegen von Leitungen im Erdreich unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert;
2 einen Verdichtungskörper einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form einer Rüttelwalze zeigt;
3 zwei in einem Graben mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens im Erdreich verlegte Leitungen zeigt; und
4 drei mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens im Erdreich verlegte Leitungen zeigt, die mittels Sicherungsmitteln gegen Auftrieb gesichert werden.

In der 1 wird mit dem Bezugszeichen „10“ ein Graben bezeichnet, der im Erdreich E beispielsweise mittels eines Baggers ausgehoben wurde. Der Graben 10 wurde dabei bis zu einer Grabensohle 12 ausgehoben, auf die anschließend Bettungsmaterial 14 in Form von Sand zur Aufnahme zweiter Leitungen 20 (siehe 3) aufgebracht wurde.
Bevor jedoch die Leitungen 20 in den Graben 10 eingebracht und auf der Oberfläche des Bettungsmaterials 14 abgelegt werden, wird erfindungsgemäß in die Oberfläche des Bettungsmaterials 14 zur Aufnahme einer jeden Leitung 20 eine sich in Längsrichtung des Grabens 10 erstreckende muldenartige Vertiefung 18 unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 50 erzeugt.
Die Vorrichtung 50 zum Verdichten des Bettungsmaterials 14 weist einen Verdichtungskörper 52 in Form beispielweise einer Rüttelplatte 54 auf, die an ihrer Unterseite eine zweidimensionale ebene Oberfläche 66 aufweist, über die die Vorrichtung 50 auf der Oberfläche des Bettungsmaterials 14 aufsteht, um so dasselbe unter anderem durch das Gewicht der Vorrichtung 50 zu verdichten. Wie der 1 entnommen werden kann, sind an der Oberfläche 66 der Rüttelplatte 54 zwei im Querschnitt halbkreisförmige Profilierungskörper 56 vorgesehen, die sich von der Oberfläche 66 der Rüttelplatte 54 nach unten erstrecken, so dass durch jeden dieser Profilierungskörper 56 eine halbkreisförmige Vertiefung 18 in der Oberfläche des Bettungsmaterials 14 erzeugt wird, wenn die Vorrichtung 50 in Längsrichtung des Grabens 10 bewegt wird.
Wird also mittels der Rüttelplatte 54 das Bettungsmaterial 14 in dem Graben 10 verdichtet und somit ein definiertes Bettungsplanum 16 hergestellt, so werden während dieser Planumherstellung gleichzeitig die beiden Vertiefungen 18 in der Oberfläche des Bettungsmaterials 14 hergestellt, indem das Bettungsmaterial durch die Profilierungskörper 56 nach unten und zur Seite verdrängt wird.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform weisen die Profilierungskörper 56 eine im Querschnitt betrachtet halbkreisförmige Gestalt auf, wobei sie jeweils durch eine Kegelhälfte gebildet werden, deren Spitze 60 in der 1 durch einen Punkt angedeutet ist. Dadurch, dass sich die Profilierungskörper 56 kegelförmig aufweiten, wird somit das Bettungsmaterial 14 sukzessive zur Seite drängt und verdichtet, wenn die Vorrichtung 50 in Längsrichtung des Grabens 10 auf der Oberfläche des Bettungsmaterials 14 bewegt wird.
Um einen möglichst hohen Verdichtungsgrad erreichen zu können, kann die Rüttelplatte 54 zur Ausführung von Schwingungen veranlasst werden, wozu die Vorrichtung 50 zum Beispiel über einen Exzenterantrieb 62 verfügen kann, durch dessen Betrieb die Rüttelplatte 54 zur Ausführung von Vertikalschwingungen veranlasst wird.
Wie in der 1 durch den Doppelpfeil „A“ kenntlich gemacht ist, kann der gegenseitige Abstand zwischen den Profilierungskörpern 56 zum Einrütteln der Vertiefungen 18 in die Oberfläche des Bettungsmaterials 14 verändert werden. Insbesondere kann dabei der gegenseitige Abstand der Profilierungskörper 56 GPS-gestützt in Abhängigkeit von GPS-Daten verändert werden, die für die Lage der Leitungen 20 im Raum repräsentativ sind. Nimmt daher beispielsweise die Verlegetiefe der Leitungen 20 im Erdreich zu, so kann GPS-gestützt automatisch der Abstand zwischen den beiden Profilierungskörpern 56 und somit der Abstand zwischen den damit erzeugten Vertiefungen 18 vergrößert werden.
Nachdem auf diese Weise die beiden Vertiefungen 18 in der Oberfläche des Bettungsmaterials 14 erzeugt wurden, kann anschließend in jede dieser Vertiefungen 18 gemäß 3 eine Leitung 20 abgelegt werden, deren Durchmesser im Wesentlichen dem Durchmesser der hergestellten halbkreisförmigen Vertiefung 18 entspricht. Die Leitungen 20 liegen somit mit ihrem unteren Umfangsabschnitt 22 vollflächig und satt in der jeweiligen Vertiefung 18, so dass sich zwischen dem unteren Umfangsabschnitt 22 der Leitungen 20 und dem Bettungsplanum 16 keine Hohlraumzwickel ausbilden können, die auf Dauer zu unerwünschten Setzungserscheinungen führen können.
Um die Leitungen 20 gegen Auftrieb zu sichern, können Sicherungsmittel in Form von beispielweise Betonreitern zum Einsatz kommen, die in regelmäßigen Abständen über die Leitungen gestülpt werden. Alternativ hierzu können gemäß 4 zur Auftriebssicherung Halbschalen 66 mit im Wesentlichen Ω-förmigem Querschnitt zum Einsatz kommen, die mit ihrem gewölbtem Abschnitt 68 über die jeweilige Leitung 20 gestülpt und mittels Ankermitteln 70, insbesondere Erdschraubankern 70, im Bettungsmaterial 14 zur Aufnahme einer jeden Leitung fixiert werden, wozu sich die Erdbohranker 70 durch Flügelabschnitte 72 der Halbschalen 66 erstrecken, die seitlich von dem gewölbtem Abschnitt 68 abstehen.
Nachdem die beiden Leitungen 20 in dem Graben 10 und insbesondere in den Vertiefungen 18 verlegt wurden, kann anschließend der Graben 10 wieder mit Erdreich verfüllt und das Erdreich anschließend verdichtet werden. Da die Leitungen 20 vollflächig und satt in den Vertiefungen 18 liegen, weisen die Leitungen 20 keine Bereiche auf, in denen sie übermäßige Spannungsbeanspruchungen erfahren, da sie die auf sie aufgebrachten Verdichtungskräfte gleichmäßig über die in das Bettungsmaterial 14 eingebrachten Vertiefungen 18 auf das Bettungsmaterial 14 übertragen. Da die Leitungen 20 somit über ihren gesamten Umfang hinweg von Material umgeben sind, kann ferner Wärme, die die Leitungen 20 betriebsbedingt erzeugen können, in das umgebende Erdreich bzw. in das Bettungsmaterial 14 übertragen werden, so dass es zu keinen unerwünschten Wärmestauungen kommen kann.
Bei der unter Bezugnahme auf die 1 beschriebenen Ausführungsform werden die Vertiefungen 18 in die Oberfläche des Bettungsmaterials 14 mittels der Profilierungskörper 56 in die Oberfläche des Bettungsmaterials 14 eingerüttelt, indem die Rüttelplatte 54 zur Ausführung von Schwingungen veranlasst und in Längsrichtung des Grabens 10 auf der Oberfläche des Bettungsmaterials 14 entlang bewegt wird. Im Unterschied hierzu zeigt die 2 eine Ausführungsform eines Verdichtungskörpers 52 in Form einer Verdichtungswalze 64, mittels derer entsprechende Vertiefungen 18 in die Oberfläche des Bettungsmaterials 14 eingewalzt werden können. Die Verdichtungswalze 64 weist dabei eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt mit einer Oberfläche 66 auf, welche von zwei Profilierungskörpern 56 umgeben ist, die im Querschnitt betrachtet eine halbkreisförmige Gestalt aufweisen. Auch hier ist der gegenseitige Abstand zwischen den Profilierungskörpern 56 gemäß Pfeilen „A“ GPS-gestützt veränderbar, um so den Abstand der mittels dieser Verdichtungswalze 64 erzeugbaren Vertiefungen 18 im Bettungsmaterial 14 variieren zu können.
Zwar kann es ausreichend sein, das Bettungsmaterial 14 allein durch das Gewicht der Verdichtungswalze 64 zu verdichten; die Verdichtungswalze 64 kann jedoch wie die Rüttelplatte 54 unter Verwendung eines Exzenterantriebs zur Ausführung von Vertikalschwingungen veranlasst werden, wodurch zu der statischen Verdichtungswirkung der Verdichtungswalze 64 eine dynamische Verdichtungskomponente hinzukommt, um so einen möglichst hohen Verdichtungsgrad erzielen zu können.
Bezugszeichenliste

10: Graben
12: Grabensohle
14: Bettungsmaterial
16: Bettungsplanum
18: Vertiefung/Mulde
20: Leitungen
22: unterer Umfangsabschnitt von 20
50: Vorrichtung
52: Verdichtungskörper
54: Rüttelplatte
56: Verdichtungskörper
58: Kegelhälfte
60: Spitze
62: Exzenterantrieb
64: Verdichtungswalze
66: Halbschale
68: gewölbter Abschnitt
70: Ankermittel
72: Flügelabschnitt
A: Verstellung der Profilierungskörper 56
E: Erdreich

Claims

Verfahren zum Verlegen von Leitungen (20) im Erdreich (E) mit den Schritten: - Erzeugen eines Grabens (10) im Erdreich (E); - Einbringen von Bettungsmaterial (14), insbesondere sandigem Bettungsmaterial (14), in den Graben (10) zur Aufnahme zumindest einer Leitung (20); - Einbringen zumindest einer Leitung (20) in den Graben (10) und Ablegen derselben auf einer von dem Bettungsmaterial (14) gebildeten Oberfläche; und - Verfüllen des Grabens (10) mit der darin eingebrachten Leitung (20) mit Erdreich und/oder Bettungsmaterial und Verdichten desselben; wobei vor dem Ablegen der zumindest einen Leitung (20) in der Oberfläche des Bettungsmaterials (14) zur Aufnahme einer jeden Leitung (20) eine sich längs erstreckende Vertiefung (18) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Graben (10) eingebrachte Bettungsmaterial (14) verdichtet und somit ein definiertes Planum hergestellt wird, wobei während oder nach dieser Planumherstellung die zumindest eine Vertiefung (18) in der Oberfläche des Bettungsmaterials (14) durch Verdichten desselben erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Vertiefung (18) in der Oberfläche des Bettungsmaterials (14) erzeugt wird, indem ein Profilierungskörper (56), der vorzugsweise eine im Wesentlichen halbkreisförmige Querschnittsfläche aufweist, in die Oberfläche des Bettungsmaterials (14) gedrückt wird, wobei der Profilierungskörper (56) insbesondere eine derartige Gestalt aufweist, dass eine Kontur der durch ihn erzeugten Vertiefung (18) der Kontur jenes Abschnitts der Leitung (20) entspricht, der von der Vertiefung (18) aufgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Vertiefung (18) in der Oberfläche des Bettungsmaterials (14) erzeugt wird, indem der zumindest eine Profilierungskörper (56) in die Oberfläche des Bettungsmaterials (14) eingewalzt und/oder eingerüttelt wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Leitungen (20) in dem Graben (10) verlegt werden, wobei zur Aufnahme jeder Leitung (20) in der Oberfläche des Bettungsmaterials (14) eine sich längs erstreckenden Vertiefung (18) erzeugt wird, in der die jeweilige Leitung (20) abgelegt wird, wobei die Vertiefungen (18) mit einem Abstand zueinander in der Oberfläche des Bettungsmaterials (14) erzeugt werden, der mit der Verlegerichtung der Leitungen (20) variiert wird, insbesondere in Abhängigkeit der Verlegetiefe der Leitungen (20) im Erdreich (E).
Verfahren nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass der gegenseitige Abstand der Vertiefungen (18) variiert wird, indem während des Verdichtens des in den Graben (10) eingebrachten Bettungsmaterials (14) ein Abstand zwischen den Profilierungskörpern (56) zum Eindrücken der Vertiefungen (18) in die Oberfläche des Bettungsmaterials (14) verändert wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen des Bettungsmaterials (14) in den Graben (10) und/oder die Planumherstellung GPS-gestützt erfolgt, wobei vorzugweise auch das Variieren des gegenseitigen Abstands der Vertiefungen (18) GPS-gestützt erfolgt, indem insbesondere während des Verdichtens des in den Graben (10) eingebrachten Bettungsmaterials (14) der Abstand zwischen den Profilierungskörpern (56) zum Eindrücken der Vertiefungen (18) in die Oberfläche des Bettungsmaterials (14) in Abhängigkeit von GPS-Daten verändert wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sicherungsmittel vorgesehen werden, mittels derer die zumindest eine Leitung (20) in der jeweiligen Vertiefung (18) zur Lagesicherung fixiert wird, bevor der Graben (10) mit der darin eingebrachten Leitung (20) mit Erdreich (E) verfüllt wird, wobei die Sicherungsmittel vorzugsweise als Halbschalen (66) mit im Wesentlichen Ω-förmigem Querschnitt vorgesehen werden, die mit ihrem gewölbtem Abschnitt (68) über die jeweilige Leitung (20) gestülpt und mittels Ankermitteln (70), insbesondere Erdschraubankern, im Bettungsmaterial (14) zur Aufnahme einer jeden Leitung (20) fixiert werden.
Vorrichtung (50) zum Verdichten von Bettungsmaterial (14), insbesondere sandigem Bettungsmaterial (14), das in einen Graben (10) zur Aufnahme zumindest einer Leitung (20) eingebracht ist, wobei die Vorrichtung (50) einen Verdichtungskörper (52) mit einer Oberfläche (66) aufweist, die ausgebildet ist, um zur Verdichtung des Bettungsmaterials (14) mit demselben in Kontakt zu stehen, wobei an der Oberfläche (66) des Verdichtungskörpers (52) zumindest ein Profilierungskörper (56) zum Eindrücken einer Vertiefung (18) in die Oberfläche des Bettungsmaterials (14) zur Aufnahme einer Leitung (20) vorgesehen ist, wobei sich der Profilierungskörper (56) von der Oberfläche (66) des Verdichtungskörpers (52) erhebt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilierungskörper (56) eine im Wesentlichen halbkreisförmige Querschnittsfläche aufweist, wobei der Profilierungskörper (56) insbesondere eine derartige Gestalt aufweist, dass eine Kontur der durch ihn erzeugbaren Vertiefung (18) in der Oberfläche des Bettungsmaterials (14) der Kontur jenes Abschnitts einer von der Vertiefung (18) aufzunehmenden Leitung (20) entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichtungskörper (52) eine ebene Platte (54) ausbildet, wobei der zumindest eine Profilierungskörper (56) von der Oberfläche (66) der Platte (54) absteht, wobei der Profilierungskörper (56) vorzugsweise gebildet wird durch eine Halbkugel, einen Zylinderabschnitt oder einen Kegelabschnitt; oder dass der Verdichtungskörper (52) eine kreiszylindrische Gestalt aufweist, wobei der zumindest eine Profilierungskörper (56) die Oberfläche (66) des Verdichtungskörpers (52) ringartig umgibt.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberfläche (66) des Verdichtungskörpers (52) zumindest zwei Profilierungskörper (56) vorgesehen sind, wobei ein Abstand zwischen den Profilierungskörpern (56) zum Eindrücken der Vertiefungen (18) in die Oberfläche des Bettungsmaterials (14) veränderbar ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Antrieb (62) umfasst, der ausgebildet ist, um den Verdichtungskörper (52) zur Ausführung von Schwingungen zu veranlassen.