-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum abschnittsweisen Verlegen von Rohren zur Erzeugung einer Rohrleitung, insbesondere für Rohrleitungen welche teilweise oder vollständig unter Grundwasserniveau verlegt werden.
-
Dabei wird unter einer Rohrleitung im Weiteren allgemein ein nach außen im Wesentlichen abgeschlossenes Transportsystem von Gasen, Flüssigkeiten und riesel- oder pumpfähigen Feststoffen verstanden, mit dem auch mechanische und/oder thermische Energie übertragen werden kann. Bestandteile von Rohrleitungen sind hierbei unter anderem Rohre, Rohrformteile und Verbindungselemente, welche hintereinander verbunden die Rohrleitung bilden und den zu transportierenden Stoff in ihrem Inneren durch die gesamte Rohrleitung leiten. Hierbei findet die beschriebene Erfindung u.a. Anwendung für das Verlegen von Rohrleitungen, die zumindest teilweise unter der Erde verlaufen und dabei insbesondere teilweise oder vollständig unter Grundwasserniveau verlegt werden. Nachfolgend steht der Begriff des Rohres stellvertretend für alle Arten von Rohren, Rohrformteilen oder Kanalteilen, die unverbunden zumindest zwei offene Enden aufweisen.
-
Bei der Verlegung von Rohren zur Erzeugung von Rohrleitungen im Erdreich verlaufen viele Abschnitte der Rohrleitungen häufig durch Böden, in welchen das Grundwasser sehr hoch ansteht. Hierbei eignen sich für die Verlegung von Rohren im Grundwasser bekannten Verfahren, welche auf einer Grundwasserabsenkung durch eine offene Absenkung, durch Gravitationsbrunnen oder auf einer Vakuumabsenkung beruhen. Bekannt sind auch Verfahren, die auf Rohrvortriebe unter Druckluft sowie Abstützung der Ortsbrust durch Suspensionen und Bodensuspensionsgemischen beruhen. Nachteilig ist hierbei, dass jeder Eingriff in das Grundwasser sowohl für die offene Verlegung als auch für den Rohrvortrieb genehmigt werden muss.
-
Eine Genehmigung für eine Grundwasserabsenkung wird dabei zunehmend schwieriger, da es im Bereich von Bebauungen oft zu Schäden an Gebäuden kommt, der Wasserhaushalt empfindlich gestört werden kann, das Grundwasser häufig durch die Absenkung kontaminiert und/oder die natürliche Fließrichtung des Grundwassers verändert wird. Baumethoden, bei welchen eine Grundwasserabsenkung erforderlich ist, bergen für den Bauherrn daher erhebliche Risiken sowohl technischer Natur als auch unübersehbare finanzielle Risiken. Rohrvortriebe verursachen ebenfalls hohe Baukosten und können durch die schwierige Vorhersage der Bodenbeschaffenheit im Untergrund und die Gefahr von Flutungen auch hohe technische Risiken beinhalten.
-
Ein Verfahren zum Verlegen von Rohren unter Verwendung von Flüssigbeton ist unter anderem aus der
EP 2 390 543 A1 bekannt.
-
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für eine offene Verlegung von Rohren insbesondere auch für den Einsatz im Grundwasser bereitzustellen, welches wirtschaftlich vorteilhaft und ohne Absenkung des Grundwassers ausführbar ist.
-
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Bei der folgenden Beschreibung der Gegenstände und vorteilhafter Aufführungsformen im Bezug auf die Verfahren der vorliegenden Erfindung sind die aufgeführten Verfahrensschritte nicht zwingend zeitlich geordnet zu verstehen und sind somit auch in geänderter zeitlicher Abfolge als offenbart anzusehen.
-
Im Weiteren sind räumliche Angaben in der Beschreibung und den Ansprüchen stets in Bezug zu ein orthogonales Koordinatensystem zu verstehen, bei der die horizontale Ausbreitung der ebenen Erdoberfläche und die vertikale Ausbreitung einer Höhenangabe bezüglich der ebenen Erdoberfläche entspricht.
-
Ein Aspekt zur Lösung der Aufgabe betrifft ein Verfahren zum abschnittsweisen Verlegen von Rohren zur Erzeugung einer Rohrleitung, mit folgen Schritten:
- Erstellen eines Grabens unter Verwendung einer Verbaubox im Bereich eines bereits verlegten Rohres oder Rohranschlusses, wobei das freie Ende eine Anschlusskonfiguration, vorzugsweise in Form einer Muffe, aufweist, die mit einem Schutzdeckel versehen ist. Einbringen von Querschotten im Bereich der in Rohrachsrichtung gesehen freien Enden der Verbaubox. Ausheben des Grabens bis auf eine Grabensohle, deren Höhe im Wesentlichen der Mitte des zu verlegenden Rohres entspricht. Erzeugen einer Mulde in der Grabensohle der Verbaubox in Längsrichtung des zu verlegenden Rohres, die im Querschnitt gesehen der Außenkontur des zu verlegenden Rohres, ab Rohrmitte nach unten gesehen, entspricht, wobei sich die Länge der Mulde vom freien Ende des bereits verlegten Rohres bis zu dem gegenüberliegenden Querschott erstreckt und wobei der Querschnitt der Mulde den Querschnitt der Außenkontur des zu verlegenden Rohres, ab Rohrlängsachse nach unten gesehen, übersteigt, um zwischen der Mulde und der erforderlichen Endposition des zu verlegenden Rohres einen Zwischenraum zu bilden. Absenken des zu verlegenden Rohres mittels eines Gehänges einer Hebevorrichtung, beispielsweise in Form eines Baggers oder Krans, in die Mulde des Grabens, wobei das Rohr an seinem, dem bereits verlegten Rohr gegenüberliegenden freien Ende eine Muffe aufweist, die mit einem weiteren Schutzdeckel versehen ist. Entfernen des Schutzdeckels vom bereits verlegten Rohr. Einschieben des freien Endbereiches des zu verlegenden Rohres in das freie Ende des bereits verlegten Rohres zu deren Verbindung. Verfüllen des Zwischenraums zumindest im Bereich des Rohrauflagewinkels mit einem im Wesentlichen nicht komprimierbaren und losen Verfüllstoff. Verfüllen des Grabens mit Abdeckmaterial.
-
Dabei bietet der Einsatz des im Wesentlichen nicht komprimierbaren und losen Vefüllstoffs, wie beispielsweise Splitt, den Vorteil, dass die Mulde zum Positionieren des Rohrs mit großer Toleranz ausgehoben werden kann, da der Zwischenraum zwischen Rohr und Mulde mit dem Verfüllstoff aufgefüllt wird. Hierbei ist besonders von Vorteil, dass der Verfüllstoff weder verdichtet werden noch wie bei Beton aushärten muss, sondern sofort eine dauerhafte Fixierung und Positionierung des Rohrs sicherstellt. Zudem muss der Zwischenraum auch nicht vollständig verfüllt sein, da eine dauerhafte Fixierung und Positionierung bereits erreicht wird, wenn der Verfüllstoff zumindest im Bereich des Rohrauflagewinkels im Zwischenraum eingebracht ist. Somit ist eine schnelle und sichere Verlegung der Rohrleitung möglich.
-
Einen weiteren Vorteil bietet die abschnittsweise Verlegung von Rohren zur Erzeugung der Rohrleitung, da durch den Einsatz der Verbaubox und der Querschotte bereits weniger Grundwasser in die Mulde eintritt. Außerdem ermöglicht das Verbinden eines Rohrendes des zu verlegenden Rohres mit einem bereits fixierten und positionierten Rohr ein erleichtertes Positionieren des zu verlegenden Rohres lediglich mit Hilfe eines Gehänges, mit welchem das zu verlegende Rohr in die Verbaubox und letztlich in die Mulde abgesenkt wird. Vorteilhaft ist zudem, dass mindestens ein Ende des zu verlegenden Rohres offen ist und somit gegebenfalls Grundwasser in das Innere des zu verlegenden Rohres fließen kann. Auf diese Weise schwimmt das zu verlegende Rohr nicht auf dem Grundwasser auf und muss somit nicht gegen Aufschwimmen gesichert, d.h. fixiert und positioniert werden.
-
Die im Verfahren verwendete Verbaubox weist parallel zur Rohrachsrichtung zwei im Wesentlichen gleiche, zur Rohrachse gegenüberliegende schwere Seitenwände auf, die an ihren unteren Enden vorzugsweise spitz zulaufen, damit sie parallel zum Aushub des Grabens in den Boden versenkt werden können. Es versteht sich dabei, dass die Verbaubox zwischen den Seitenwänden über Sprieße verspannt wird, damit die Seitenwände sich durch den Druck der Grabenwände nicht zueinander hinbewegen können. Die Seitenwände der Verbaubox sind beispielsweise etwa 4,5 m hoch, wobei die gesamte Verbaubox dann ein Gewicht von fast 20 t aufweisen kann. Die Abmessungen der Verbaubox sowie der Seiten- und Querschotte ist letztlich abhängig von der Tiefe in welcher die Rohre zu verlegen sind sowie auch von der Beschaffenheit des auszuhebenden Bodens.
-
Der Verbau wird so gesetzt, dass ein Teil eines bereits verlegten Rohres noch in die Baugrube bzw. die Verbaubox hineinragt. Dabei ragt die Muffe des bereits verlegten Rohres, die mit dem Schutzdeckel versehen ist, vorzugsweise in Rohrachsrichtung des zu verlegenden Rohres, wobei die Rohrachsrichtung im Wesentlichen parallel zu den Seitenwänden der Verbaubox ausgerichtet ist. Der Aushub der Grube erfolgt zunächst bis zu einem Höhenniveau, welches der Rohrachse oder der Mitte des zu verlegenden Rohres entspricht. Dabei kann die Mitte des zu verlegenden Rohres auch unter dem Grundwasserniveau liegen. Die Mitte eines Rohres wird auch als Rohrkämpfer bezeichnet. Die Verbaubox wird dem Aushub der Grube folgend stufenweise eingedrückt.
-
Parallel zur Rohrachsrichtung und außen neben den Seitenwänden der Verbaubox können zudem dünne rechteckige Stahlplatten,in den Boden, getrieben werden, deren Länge im Wesentlichen der Länge der Seitenteile der Verbaubox entspricht, die sich in ihrer Endstellung vorzugsweise jedoch wesentlich tiefer im Boden befinden als die unteren Enden der Seitenwände der Verbaubox; mithin ist Tiefenerstreckung der Stahlplatten größer als die der Seitenteile der Verbaubox. Die Stahlplatten werden im Weiteren als Längsschotte bezeichnet und sind vorzugsweise etwa 3 cm dick. Quer zu den Seitenwänden der Verbaubox werden dünne Querschotte eingebracht, welche wiederum vorzugsweise etwa 3 cm dick sind. Dabei weist das Querschott, welches entfernt zum bereits verlegten Rohr angeordnet ist, eine Rechteckform auf und ist vollwandig ausgeführt. Das Querschott über dem bereits verlegten Rohr weist eine halbkreisförmige Aussparung im mittleren, unteren Bereich des Querschotts auf, damit es sich über das freie Ende des bereits verlegten Rohres erstrecken kann. Die Unterseiten der Längs- und Querschotte werden möglichst weit unter ein Niveau der Rohrsohle in den Boden getrieben, um eine möglichst wasserdichte Absperrung um die Verbaubox herum zu bilden, d.h. anstehendes Grundwasser so weit wie möglich am Eindringen in die Verbaubox zu hindern. Diese Absperrung ermöglicht ein verringertes Eintreten von Grundwasser im Vergleich zu einem Verlegen von Rohren ohne Verbaubox und/oder Längs- und Querschotte.
-
Um die Muffe des bereits verlegten Rohres im Vorfeld der Verbindung mit dem zu verlegenden Rohr vor einer Verschmutzung durch Erdreich und Schwebstoffe zu schützen, bleibt der Schutzdeckel möglichst lange auf der Muffe.
-
Der Rohrauflagewinkel beträgt bekanntermaßen 90 Grad. Es ergeben sich für ein Rohr somit zwei achssymetrische Auflagepunkte im Querschnitt. Bei einem runden Rohr ergibt sich somit ein Rohrauflagewinkel von 45 Grad zwischen der Vertikalen und dem Auflagepunkt. Ein sicheres Fixieren und Positionieren eines Rohres in der Mulde ist bereits dann gegeben, wenn der von der Mulde und dem Rohr gebildete Zwischenraum zumindest in dem Bereich zwischen den Auflagenpunkten, vorzugsweise über die gesamte Länge des Rohres mit Verfüllstoff versehen ist.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens besteht der Verfüllstoff aus Splitt und/oder Schotter und/oder Tonpellets.
-
Für das Verfüllen des Zwischenraums wird vorzugsweise Splitt verwendet, da Splitt schon lose geschüttelt die optimale Verdichtung aufweist und damit nicht mehr verdichtet werden muss. Ein Verdichten unter Wasser wäre ohnehin kaum möglich.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren vorzugsweise das Positionieren des zu verlegenden Rohres teilweise oder vollständig auch unter ein Grundwasserniveau, d.h. im Grundwasser, und das Verfüllen des Zwischenraums mit Verfüllstoff bis auf das Grundwasserniveau.
-
Hierbei sind alle Verfahrensschritte sowohl unter Einfluss von Grundwasser als auch ohne Einfluss von Grundwasser durchführbar. Bei einem Grundwasserniveau oberhalb der Rohrachse ist das Verfüllen bzw. Einbringen des Verfüllstoffes vorzugsweise bis auf das Grundwasserniveau durchzuführen.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Erzeugen der Mulde durch ein Führen eines Profilierschildes am Ausleger eines Baggerarmes und das Führen des Profilierschildes basiert auf der Verwendung eines Laser- und/oder GPS-Systems und/oder eines Tachymeters.
-
Das Profilierschild weist dabei vorzugsweise eine im Wesentlichen halbkreisförmige Form auf, um eine halbkreisförmige Mulde zu erzeugen, oder ist der Außenkontur des Rohres angepasst.
-
Durch die Verwendung eines Laser-, GPS- oder Tachymetersystems zum Führen des Profilierschildes ist das Erzeugen eines angestrebten Gefälles beim Verlegen des Rohres möglich. Hierbei ist insbesondere bei der Verwendung eines Lasersystems das Erzeugen eines Gefälles von 0,5 Promille möglich, was einem Gefälle von 5mm/m entspricht.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens basiert auch das Positionieren des zu verlegenden Rohres auf der Verwendung eines Laser- und/oder GPS-Systems und/oder eines Tachymeters.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens basiert das Führen des Profilierschildes und/oder das Positionieren des zu verlegenden Rohres auf der Verwendung eines Lasersystems mit einem Laser und einer Laserzieleinrichtung und das Verfahren umfasst weiter das Erzeugen eines Laserstrahles durch den Laser parallel zur Längsrichtung des zu verlegenden Rohres sowie das Anbringen der Laserzieleinrichtung am Profilierschild und Führen des Profilierschildes derart, dass der Laserstrahl stets an einer vorbestimmten Position der Laserzieleinrichtung verbleibt und/oder ein Anbringen der Laserzieleinrichtung am zu verlegenden Rohr und Positionieren des zu verlegende Rohr derart, dass der Laserstrahl an einer vorbestimmten Position der Laserzieleinrichtung verbleibt.
-
Die Laserzieleinrichtung kann sowohl als Laserspiegel als auch transparent ausgeführt sein, wobei jeweils vorzugsweise ein Fadenkreuz als Zielvorgabe zum Überlagern mit dem Laserstrahl dient.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren weiter: Anbringen der Laserzieleinrichtung im oder auf dem Schutzdeckel des zu verlegenden Rohres.
-
Dabei wird die Laserzieleinrichtung im Bereich oder am Schutzdeckels angebracht, wenn das Grundwasserniveau in dem Graben und der Mulde im Bereich des Schutzdeckels verbleibt. Der Laser kann dann im bereits verlegten Rohr positioniert werden, wobei das Schutzschild dann eine Durchgansöffnung für den Laserstrahl aufweist.
-
Bei einem Grundwasserniveau oberhalb des Niveaus des Schutzschildes kann der Laser auf das bereits verlegte Rohr und die Laserzieleinrichtung auf einer Verlängerung des Schutzdeckels des zu verlegenden Rohres angeordnet werden, um sicherzustellen, dass die Laserzieleinrichtung oberhalb des Grundwasserspiegels liegt. Ein Laserstrahl im Grundwasser zur Zielführung wäre kaum sichtbar.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist der Zwischenraum zwischen der Außenkontur des zu verlegenden Rohres und der Mulde an jeder Position vorzugsweise mindestens 10 cm bis 60 cm und besonders bevorzugt mindestens 20 bis 40 cm breit.
-
Die Breite des Zwischenraums, d.h. der Abstand zwischen der Mulde und dem Rohr wird dabei in Abhängigkeit der Geologie und des Rohrdurchmessers gewählt.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist der Außendurchmesser des Schutzdeckels größer als der Außendurchmesser des bereits verlegten Rohres und des zu verlegenden Rohres. Der Schutzdeckel des bereits verlegten Rohres oder des zu verlegenden Rohrs kann mit einem Haken oder einer Öse versehen sein, um ihn leichter vom Rohr entfernen zu können.
-
Es kann auch am Rand des Schutzdeckels eine Halterung für einen Haken zum Abziehen des Schutzdeckels angebracht werden.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren auch das Aufbringen des Schutzdeckels vom bereits verlegten Rohr auf die Muffe des zu verlegenden Rohres nachdem des Schutzdeckels zunächst vom bereits verlegten Rohr entfernt wurde.
-
Durch Wiederverwendung des Schutzdeckels vom bereits verlegten Rohr für das zu verlegende Rohr kann das gesamte Verfahren auch nur mit einem Schutzdeckel durchgeführt werden.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens entspricht der Durchmesser des Schutzdeckels im Wesentlichen dem Durchmesser der Mulde.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens besteht der Schutzdeckel vorzugsweise aus Polyethylen (PE), Holz und/oder Beton.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren auch die Aufnahme der Laserstrahlposition auf der Laserzieleinrichtung durch eine Kamera und Übermittlung der Kameradaten an eine oder mehrere Personen, die das Verfahren durchführen und vorzugsweise an einen Führer des Hebegerätes oder das Hebegerät selbst, z.B. an einen Bagger.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weist ein Querschott eine Aussparung für das bereits verlegte Rohr auf, und die Aussparung liegt nach Einbringen des Querschotts zumindest annähernd am oberen Teil der Außenkontur des bereits verlegten Rohres an.
-
Hierbei wird vorzugsweise für ein bereits verlegtes rundes Rohr eine kreisförmige Aussparung verwendet.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren weiter: Sedimentieren von Schwebstoffen im Grundwasser nach Absenken des zu verlegenden Rohres und/oder nach Entfernen des Schutzdeckels vom bereits verlegten Rohr.
-
Durch das Sedimentieren der Schwebstoffe außerhalb des bereits verlegten Rohrs und des zu verlegenden Rohrs werden die Muffen und Innenseiten der jeweilen Rohre weniger verdreckt und die Muffen können nach dem Zusammenfügen bzw. Verbinden der Rohe die gewünschte Abdichtung aufweisen.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren auch das Einbringen von Längsschotten seitlich der Verbaubox.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens weisen die Unterseiten der eingebrachten Querschotten und/oder Längsschotten ein Niveau unterhalb einer Rohrsohle des zu verlegenden Rohres auf.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren weiter das Rückbauen der Verbau-Box und der Schottbleche.
-
Für die oben genannten Aspekte und insbesondere für diesbezüglich bevorzugte Ausführungsformen gelten auch die vor- oder nachstehend gemachten Ausführungen zu den Ausführungsformen der jeweils anderen Aspekte.
-
Im Folgenden werden einzelne Ausführungsformen zur Lösung der Aufgabe anhand der Figuren beispielhaft beschrieben. Dabei weisen die einzelnen beschriebenen Ausführungsformen zum Teil Merkmale auf, die nicht zwingend erforderlich sind, um den beanspruchten Gegenstand auszuführen, die aber in bestimmten Anwendungsfällen gewünschte Eigenschaften bereitstellen. So sollen auch Ausführungsformen als unter die beschriebene technische Lehre fallend offenbart angesehen werden, die nicht alle Merkmale der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. Ferner werden, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, bestimmte Merkmale nur in Bezug auf einzelne der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen erwähnt. Es wird darauf hingewiesen, dass die einzelnen Ausführungsformen daher nicht nur für sich genommen, sondern auch in einer Zusammenschau betrachtet werden sollen. Anhand dieser Zusammenschau wird der Fachmann erkennen, dass einzelne Ausführungsformen auch durch Einbeziehung von einzelnen oder mehreren Merkmalen anderer Ausführungsformen modifiziert werden können. Es wird darauf hingewiesen, dass eine systematische Kombination der einzelnen Ausführungsformen mit einzelnen oder mehreren Merkmalen, die in Bezug auf andere Ausführungsformen beschrieben werden, wünschenswert und sinnvoll sein kann und daher in Erwägung gezogen und auch als von der Beschreibung umfasst angesehen werden soll.
-
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
-
Die 1 bis 9 zeigen in schematischen Darstellungen eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung anhand von drei zeitlich aufeinander folgenden Zeitpunkten im Verfahren. Komponenten und räumliche Angaben, die sich in den verschiedenen Figuren entsprechen, werden im Folgenden mit den gleichen Referenzzeichen versehen. Bereits eingeführte Referenzen werden für die einzelnen Figuren nur bei Bedarf nochmals beschrieben.
-
Die 1, 2 und 3 zeigen eine schematische Darstellung einer Queransicht, einer Seitenansicht und einer Draufsicht einer Verbaubox während einer ersten Phase des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
Zu Beginn der ersten Phase des Verfahrens ist ein bereits verlegtes Rohr 7 mit einer Rohrachse 3 und einer Rohrlänge 19 im Erdreich verlegt. Das bereits verlegte Rohr 7 kann ein Anschluss zu einer bereits bestehenden Rohrleitung oder ein in einem vorherigen Abschnitt des Verfahrens verlegtes Rohr einer zu erzeugenden Rohrleitung sein. Die Rohrachse 3, ein Rohrscheitel und eine Rohrsohle 4 des bereits verlegten Rohres 7 befindet sich bezüglich einer in der horizontalen Ausbreitung der ebenen Erdoberfläche liegenden Geländeoberkante 1 in vertikaler Richtung unter der Geländeoberkante 1 im Erdreich. Somit liegt das gesamte bereits verlegte Rohr 7 unter der Geländeoberkante 1 im Erdreich. Zudem befindet sich die Rohrachse 3 des bereits verlegten Rohres 7 in dem gezeigten Beispiel unterhalb eines Grundwasserniveaus 2. An einem Ende des bereits verbauten Rohres 7, an welches im folgenden Abschnitt des Verfahrens ein zu verlegendes Rohr 20 angeschlossen werden soll, bildet das Rohr 7 eine Muffe aus, die mit einem Schutzdeckel 14 verschlossen ist und das Rohr 7 vor Eindringen von Schmutz und Erdreich schützt. Der Schutzdeckel 14 weist auf einem Niveau zwischen der Rohrachse 3 und dem Rohrscheitel sowie oberhalb des Grundwasserniveaus 2 eine Durchgangsöffnung 15 auf, durch die ein Laserstrahl 6 durchgeleitet werden kann.
-
In einem ersten Schritt der ersten Phase des Verfahrens wird, beispielsweise mit Hilfe eines Aushubgerätes in Form eines Baggers, ein Graben erstellt, der von einer Draufsicht betrachtet eine rechteckige Form aufweist, wobei die Rohrachse 3 des bereits verlegten Rohres 7 im Wesentlichen parallel zu der Längsseite des Grabens verläuft. Hierbei wird der Graben zunächst nur zu einem Teil in vertikaler Richtung ausgehoben bis zu einem Niveau bzw. Höhe oberhalb der Rohrachse 7. Eine Querseite des Grabens wird dabei von dem bereits verlegten Rohr 7 durchstoßen. Somit befindet sich ein Teil des Rohrs 7 mit dem auf der Muffe liegenden Schutzdeckel 14 im Bereich des Grabens. In den zum Teil ausgehobenen Graben wird eine Verbaubox eingesetzt, wobei zwei Seitenwände der Verbaubox parallel innerhalb der gesamten Längsseiten des Grabens zwischen den Querseiten des Grabens in den Graben eingebracht werden. Die beiden Seitenwände der Verbaubox weisen dabei an ihren unteren Enden Schneiden auf, um besser in das Erdreich eingeführt werden zu können. Die Verbaubox bietet dabei an ihren Innenseiten ein für die Verlegung eines neuen Rohres nötigen Verlegungsraum, der eine lichte Verbaubreite 16, eine lichte Verbaulänge 17 und eine Verbautiefe 18 aufweist. Der Graben wird nun schrittweise bis zum Niveau der Rohrachse 3 bzw. bis auf deren Höhe vertieft und die Unterseiten der Seitenwände der Verbaubox werden bei diesen Schritten im Niveau des Grabens nachgeführt.
-
Während oder nach dem Erstellen und Ausheben des Grabens und dem Einsetzen der Verbaubox werden parallel zu den Außenseiten der Verbaubox an den Längsseiten zwei Längsschotte 10 und parallel zu den Querseiten der Verbaubox zwei Querschotte 11 und 12 in vertikaler Richtung in die Erde eingebracht. Dabei ist das Querschott 11 quer über der Rohrachse 3 des bereits verlegten Rohres 7 positioniert und weist eine kreisförmige Aussparung auf, wobei die Aussparung bis zum unteren Ende des Querschotts 11 reicht. Somit kann das Querschott 11 über das Rohr 7 in vertikaler Richtung bis auf die halbkreisförmige Außenkontur der Aussparung auf einem Niveau des Rohrscheitels eingebracht werden. Die Unterseiten der Längsschotten 10 und der Querschotten 11 und 12 werden bis zu einem Niveau eingebracht, auf welchem sich eine Muldensohle 5 einer im Folgenden zu erzeugende Mulde 8 befindet. Die Längsschotten 10 und der Querschotten 11 und 12 dienen zur teilweisen Abdichtung des Grabens bezüglich eintretenden Grundwassers, um das Grundwasserniveau möglichst niedrig zu halten.
-
Im nächsten Schritt der ersten Phase des Verfahrens wird die Mulde 8 durch Führen eines Profilierschildes in Längsrichtung des zu verlegenden Rohres 20 am Ausleger eines Baggerarms erzeugt, wobei das Profilierschild anhand eines laserbasierten Systems geführt wird. Dabei ist ein Laser im bereits verlegten Rohr 7 angebracht, der den Laserstrahl 6 erzeugt, welcher durch die Durchgangsöffnung 15 des Schutzdeckels 14 geleitet wird. Am Profilierschild befindet sich eine Laserzieleinrichtung und das Profilierschild wird derart geführt, dass der Laserstrahl 6 stets an einer vorbestimmten Position der Laserzieleinrichtung verbleibt. In Längsrichtung erstreckt sich die Mulde 8 vom freien Ende des bereits verlegten Rohres 7 bis zu dem gegenüberliegenden Querschott 12. Der Querschnitt der Mulde 8 übersteigt den Querschnitt der Außenkontur des zu verlegenden Rohres 20 ab Rohrachse 3 nach unten gesehen und bildet zwischen der Mulde 8 und der erforderlichen Endposition des zu verlegenden Rohres 20 einen Zwischenraum 9. Die Mulde 8 ist in der Seitenansicht und Draufsicht der 2 und 3 nicht abgebildet.
-
Die 4, 5 und 6 zeigen eine schematische Darstellung einer Queransicht, einer Seitenansicht und einer Draufsicht einer Verbaubox während einer zweiten Phase des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Mulde 8 ist in den 4 bis 6 wiederum nicht abgebildet.
-
In einem ersten Schritt der zweiten Phase des Verfahrens wird das zu verlegende Rohr 20 mittels eines an einem Hebegerät angeordneten Gehänges 21 in den Graben bzw. in die Mulde abgesenkt bis auf ein Niveau bzw. eine Höhe, bei dem die erforderliche Endposition des zu verlegenden Rohres 20 in vertikaler Richtung erreicht ist. Dabei weist das zu verlegende Rohr 20 der Ausführungsform der 4, 5 und 6 an beiden Enden noch keinen Schutzdeckel 14 auf. In einer anderen Ausführungsform kann ein Schutzdeckel 14 aber bereits an dem muffenseitigen Ende des zu verlegenden Rohrs 20 angebracht sein.
-
Im nächsten Schritt der zweiten Phase des Verfahrens wird der Schutzdeckel 14 von dem bereits verlegten Rohr 7 entfernt und dessen Muffe freigelegt.
-
Nach einer Wartezeit zum Sedimentieren der Schwebeteile im Grundwasser wird dann das freie Ende des zu verlegenden Rohres 20, welches sich gegenüber der Muffe des bereits verlegten Rohres 7 befindet, zum Verbinden der beiden Rohre 7 und 20 in die Muffe eingeschoben.
-
Die 7, 8 und 9 zeigen eine schematische Darstellung einer Queransicht, einer Seitenansicht und einer Draufsicht einer Verbaubox während einer dritten Phase des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
In einem ersten Schritt der dritten Phase des Verfahrens wird zunächst ein Schutzdeckel 14 auf die Muffe des zu verlegenden Rohres 20 angebracht.
-
Im nächsten Schritt erfolgt eine Positionierung des zu verlegenden Rohres 20 mithilfe des Gehänges 21 und des Lasersystems, welches bereits bei der Erzeugung der Mulde verwendet wurde. Hierbei ist der Laser zum Erzeugen des Laserstrahls 6 weiterhin im bereits verlegten Rohr 7 angebracht. Die Laserzieleinrichtung für das Positionieren befindet sich in der Durchgangsöffnung 15 des Schutzdeckels 14 auf der Muffe des zu verlegenden Rohres 20. Zur Positionierung ist das zu verlegende Rohr 20 bereits durch die Verbindung mit dem bereits verlegten Rohr 7 an einer Seite fixiert. Durch das Gehänge wird das andere Ende des zu verlegenden Rohres 20 derart in Position gebracht, dass der Laserstrahl 6 auf eine vorbestimmte Position der Laserzieleinrichtung verbleibt.
-
Nach Erreichen der endgültigen Position des zu verlegenden Rohrs 20, d.h. nach dessen Einschieben in die Muffe des bereits verlegten Rohres 7, wird der Zwischenraum 9 zwischen der Außenkontur des zu verlegenden Rohres 20 und der Mulde 8 mit Verfüllstoff 22 vorzugsweise bis zum Niveau der Rohrachse 3 verfüllt. Durch die Verfüllung des Zwischenraums 9 mit Verfüllstoff 22 ist das zu verlegende Rohr 20 endgültig fixiert und positioniert und das Gehänge 21 kann vom zu verlegenden Rohr 20 abgenommen werden.
-
Danach wird der Graben mit Abdeckmaterial verfüllt und die Verbaubox, die Längsschotten 10 und die Querschotten 11 und 12 werden rückgebaut.
-
Nach Abschluss der dritten Phase des Verfahrens kann nun ein nächster Abschnitt zum Verlegen eines weiteren Rohres zur Erzeugung der Rohrleitung erfolgen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Geländeoberkante
- 2
- Grundwasserspiegel / Grundwasserniveau
- 3
- Rohrachse / Rohrachsrichtung
- 4
- Rohrsohle
- 5
- Muldensohle
- 6
- Laserstrahl
- 7
- bereits verlegtes Rohr
- 8
- Aushub in Muldenform / Mulde
- 9
- Zwischenraum
- 10
- Längsschott
- 11
- Querschott mit Aussparung
- 12
- Querschott
- 14
- Schutzdeckel
- 15
- Durchgangsöffnung Schutzdeckel für Laserstrahl
- 16
- lichte Verbauboxbreite
- 17
- lichte Verbauboxlänge
- 18
- Verbauboxtiefe
- 19
- Rohrlänge
- 20
- zu verlegendes Rohr
- 21
- Gehänge
- 22
- Verfüllstoff
