DE19747087C2 - Verfahren zum Ersetzen eines im Erdreich befindlichen Rohrstrangs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ersetzen eines im Erdreich befindlichen Rohrstrangs, bei dem es sich um eine nicht komplett verlegte Rohrleitung oder eine beschädigte Rohrleitung handeln kann (Ansprüche 1 bis 3) oder eine Rohrleitung mit zu geringem Querschnitt (Ansprüche 4 bis 5).

Beim grabenlosen Verlegen von Rohrleitungen, beispielsweise beim Rohr­ vortrieb mit Hilfe einer Presse und/oder einer Ramme kann es geschehen, daß das Vortriebsrohr vor dem Erreichen seines Ziels, beispielsweise eine Zielgrube, im Erdreich steckenbleibt. Des weiteren kann es beim Rohrvor­ trieb passieren, daß das Vortriebsrohr zwar sein Ziel erreicht, jedoch beschädigt ist und daher durch ein neues Rohr ersetzt werden muß. Schließlich ergibt sich in der Praxis häufig die Notwendigkeit, eine im Erd­ reich verlegte schadhafte Rohrleitung durch eine neue Rohrleitung mit dem­ selben oder auch einem größeren Durchmesser zu ersetzen.

In all diesen Fällen ist es erforderlich, vor dem Verlegen einer neuen Rohr­ leitung die alte Rohrleitung zu zerstören. Dies kann nach der deutschen Offenlegungsschrift 35 33 995 mit Hilfe eines Rammbohrgeräts geschehen, dessen Kopf mit Schneidmessern besetzt ist, die das Altrohr zerteilen, wäh­ rend der konische Gerätekopf die Bruchstücke seitwärts ins Erdreich drückt und dabei den Bohrungsdurchmesser vergrößert. Das Geräteheck kann dabei mit einem Neu- bzw. Nachziehrohr verbunden sein, das somit in dem Maße in die gegebenenfalls erweiterte Erdbohrung eingezogen wird, wie sich das Rammbohrgerät vorwärtsbewegt.

Die Verwendung eines mit einem Messerkopf versehenen Rammbohrgeräts beim zerstörenden Ersetzen einer erdverlegten Rohrleitung ist angesichts der verhältnismäßig geringen Vortriebsgeschwindigkeit zeitraubend und auf­ wendig. Außerdem unterliegt das Rammbohrgerät, insbesondere dessen Messerkopf einem sehr starken Verschleiß und besteht die Gefahr, daß das Rammbohrgerät im Erdreich steckenbleibt. Zwar sind aus der deutschen Offenlegungsschrift 38 07 831 auch umsteuerbare Rammbohrgeräte be­ kannt, die sich entgegen ihrer Vortriebsrichtung durch die von ihnen geschaffene Erdbohrung zur Startgrube zurückbewegen lassen. Diese Geräte sind jedoch in Folge ihrer Steuerung aufwendig und würden, wenn sie mit einem Messerkopf bestückt sind, dessen Messer sich nicht versenken lassen, ihrerseits beim Rückwärtslauf im Erdreich steckenbleiben können. Die keilförmig angeordneten Messer würden sich nämlich rasch im Erdreich festfressen.

In der österreichischen Patentschrift 183 378 ist ein Verfahren zur Herstel­ lung von insbesondere zur Aufnahme von Rohrleitungen bestimmten Erd­ bohrlöchern beschrieben, bei dem ein Gestänge bis zum geplanten Ende des Bohrlochs durchstoßen wird, sodann mit Hilfe eines an diesem Gestänge befestigten Gerätes beim Rückziehen zum Ausgangspunkt hin dieses Bohrloch erweitert, wobei gleichzeitig ein Rohr eingezogen wird. Die­ ses Verfahren bedient sich zwar der bekannten Technik zunächst eine Pilot­ bohrung herzustellen, um dann mit einer Aufweitung das Produktrohr einzu­ ziehen, eignet sich aber nicht für zu ersetzende Rohrleitungen. Es geht davon aus, daß nach der Pilotbohrung ein Aufweitgerät an einem Gestänge angebracht wird und das Produktrohr mit dem Aufweitgerät unter Abfördern des Erdreichs durch das Produktrohr in die Erde eingezogen wird.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe sich ein im Erdreich befindlicher Rohrstrang bei geringem apparativem Aufwand ohne die Gefahr eines Geräteverlusts ersetzen läßt.

Die Lösung dieses Problems besteht in einem Verfahren, bei dem vom einen Ende des Rohrstrangs her mittels eines angetriebenen, mit einem gesteuer­ ten oder ungesteuerten Bohrkopf versehenen Gestänges, das vor dem Rohrstrang befindliche Erdreich aufgebohrt wird. Wenn dies geschehen ist, wird sodann am Ende der Bohrung, beispielsweise in einer Zielgrube, der Bohrkopf entfernt und das Gestänge mit einem Antrieb versehen, während an dem gegenüberliegenden Rohrende, beispielsweise in der Startgrube das Antriebsaggregat entfernt und das Gestänge mit einem Schneidräumer ver­ bunden wird. Dieser Schneidräumer wird dann durch den Rohrstrang gezo­ gen und dabei die Rohrwandung zerstört.

Beim Aufbohren kann es sich um ein geschlossenes, d. h. jungfräuliches Erd­ reich oder um die Erweiterung einer Pilotbohrung handeln, die dazu vorge­ sehen war, einen steckengebliebenen Rohrstrang ins Erdreich einzuziehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert nicht unbedingt je ein Antriebs­ aggregat am Start und am Ziel, sondern es läßt sich auch mit einem einzigen Antriebsaggregat durchführen, das jeweils zwischen Start und Ziel umge­ setzt wird.

Um gleichzeitig mit dem Zerstören des im Erdreich befindlichen Rohrstrangs auch einen neuen Rohrstrang einzuziehen, kann der Schneidräumer mit einem Nachziehrohr verbunden sein. Eine andere Möglichkeit zum Einziehen eines neuen Rohrstrangs besteht darin, den Schneidräumer mit einem Seil zu verbinden und das Seilende in der Zielgrube mit dem neu zu verlegenden Rohr bzw. Rohrstrang zu verbinden, der dann mit Hilfe einer Seilwinde in die Erdbohrung eingezogen wird. Das kann unter Verwendung eines Auf­ weitkopfes zwischen Seilende und Rohrstrang geschehen.

Nach demselben Prinzip arbeitet auch ein Verfahren zum Ersetzen einer an beiden Seiten offenen Erdleitung, bei dem ein Gestänge vom Startende der Leitung durch den Rohrstrang bis zum Zielende geschoben und dort mit einem Schneidräumer verbunden wird. Das Verfahren läuft dann genauso ab wie das zuvor geschilderte Verfahren, bei dem vor dem Rohrstrang befindliches Erdreich aufgebohrt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: einen im Erdreich steckengebliebenen Rohrstrang mit einer Bohrlafette am Startende des Rohr­ strangs,

Fig. 2: die umgesetzte Bohrlafette am Zielende des Rohrstrangs und einen Schneidräumer am Star­ tende des Rohrstrangs sowie

Fig. 3: eine vergrößerte Darstellung des Schneidräu­ mers.

Im Erdreich 1 befindet sich ein steckengebliebener Rohr­ strang 2 und vor diesem eine Pilotbohrung 3, durch die der neue Rohrstrang beispielsweise mit Hilfe eines nicht dargestellten, vom Rohr abgerissenen Aufweitkopfes ein­ gezogen werden sollte.

Am Startende 4 des Rohrstrangs 2 befindet sich oberir­ disch ein Bohraggregat 5, dessen Gestänge 6 mit einem Bohrkopf 7 versehen ist und den Rohrstrang 2 bis zu des­ sen Zielende 8 durchragt. Der Bohrkopf 7 dient dazu, die vor dem Zielende 8 des Rohrstrangs 2 befindliche Pilot­ bohrung 3 bis zum Ziel aufzubohren und dabei auf einen größeren Durchmesser zu bringen; er entfällt, wenn der Rohrstrang nicht im Erdreich endet, sondern zugänglich ist.

Sobald der Bohrkopf 7 den Zielpunkt an der Erdoberfläche erreicht hat, kann die Bohrlafette 5 umgesetzt werden, d. h. zum Zielpunkt gebracht und dort nach dem Entfernen des Bohrkopfs 7 mit dem Bohrgestänge 6 verbunden werden, wie das in Fig. 2 dargestellt ist. Das andere Ende des Gestänges wird sodann mit einem Schneidkopf 9 versehen, der anschließend mit Hilfe des Bohrgestänges 6 vorzugs­ weise ohne ein Drehen durch das Rohr gezogen wird und dabei die Rohrwandung zerstört.

Der Schneidkopf 9 kann mit einem nicht dargestellten Nachziehrohr versehen sein, das anstelle des Rohrstrangs 2 in das Erdreich 1 eingezogen wird.

Der Schneidkopf 9 besteht im wesentlichen aus einem konischen Aufweitkörper 10 und einem Adapter 11 zum Ver­ binden mit dem Bohrgestänge 6 sowie peripheren Scheiden 12 zum Zerstören des im Erdreich befindlichen Rohr­ strangs 2.

Der Schneidkopf 9 wird von dem Gestänge durch den Rohrstrang 2 gezogen und weitet dabei das den Rohrstrang umgebende Erdreich 1 auf, während seine Messerschneiden 12 die Rohrwandung in Längsrichtung zerteilen. Die dabei entstehenden Längsstreifen werden von dem konischen Auf­ weitkörper 10 radial in das umgebende Erdreich einge­ drückt, so daß sie das gleichzeitige oder auch spätere Einziehen eines neuen Rohrstrangs mit Hilfe eines Adapters 13 nicht behindern. Es kann auch gleichzeitig ein Tonmehl-Gemisch (Bentonit) eingebracht werden, um die Messer zu kühlen, die Zugkräfte am Werkzeug und am einzuziehenden Produkt-, Schutz- oder Nachziehrohr zu reduzieren, einen Filterkuchen aufzubauen, einen Schutz als Dämmmaterial für das einzuziehende Rohr zu bilden und um damit gelöste Feststoffpartikel aus der Bohrung auszutragen.

Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich übliche Bohrlafetten, wie sie zum Herstellen von Erdbohrungen verwendet werden und beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 42 20 430 beschrieben sind. Das Bohrgestänge besteht aus einzelnen Rohrschüssen, die nacheinander mit dem jeweils vorherigen Rohrschuß einer­ seits und mit einem angetriebenen Befestigungsstück auf der Lafette andererseits verbunden werden.

Claims (5)

1. Verfahren zum Ersetzen eines im Erdreich befindlichen Rohrstrangs (2) einer nicht komplett verlegten oder teilweise kollabierten Rohrleitung, bei dem

• 1. vom einen Ende (4) des Rohrstrangs her mittels eines angetriebe­ nen Gestänges (5, 6) mit einem Bohrkopf (7) das vor dem anderen Rohrende (8) befindliche Erdreich aufgebohrt,
• 2. am anderen Ende der fertigen Bohrung der Bohrkopf entfernt und das Gestänge mit einem Antrieb versehen,
• 3. am gegenüberliegenden Ende des Gestänges der Antrieb durch einen Schneidräumer ersetzt,
• 4. der Schneidräumer durch den Rohrstrang gezogen und dabei die Rohrwandung zerstört wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohr­ gestänge (6) mit ein und demselben Antriebsaggregat (5) abwechselnd von dem einen und von dem anderen Rohrstrangende (4, 8) her betrieben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidräumer (11) mit einem Nachziehrohr verbunden ist.

4. Verfahren zum Ersetzen eines im Erdreich (1) befindlichen Rohrstrangs (2) zu geringen Querschnitts, bei dem

• 1. vom einen Rohrstrangende (4) her ein Gestänge durch den Rohrstrang bis zum anderen Ende geschoben, dort
• 2. mit einem Antrieb versehen und
• 3. am gegenüberliegenden Ende des Gestänges der Antrieb durch einen Schneidräumer oder Bohrkopf ersetzt,
• 4. der Schneidräumer durch den Rohrstrang gezogen und dabei die Rohrwandung zerstört wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. durch Düsen Spülflüssigkeit und/oder eine andere abdichtende Flüssigkeit den Ringraum zwischen dem Gestänge und dem Rohr eingebracht und
• 2. die Bruchstücke des Altrohrs in die erstarrende Flüssigkeit einge­ bunden werden.