DE19927020C2 - Verfahren zum unterirdischen Verlegen von Entwässerungskanälen und Preßschacht zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Ein Preßschacht (1) zum unterirdischen Verlegen von Entwässerungskanälen in unterschiedlichen Richtungen und Tiefen besteht aus kreiszylindrischen Schachtelementen (3, 4) mit vorgefertigter Vortriebsöffnung (10). Die Schachtelemente (3, 4) sind aufgrund eines Schlitzes (5) im Durchmesser verstellbar und können daher im Boden um die Längsachse gedreht und in senkrechter Richtung bewegt werden als auch mit dem umgebenden Erdreich verspannt werden, so daß die Vortriebsöffnung (10) leicht in die gewünschte Lage gebracht und dort sicher positioniert werden kann. Zwei oder mehrere Schachtelemente (2 bis 4) sind bei nach unten jeweils kleinerem Durchmesser teleskopisch ineinander angeordnet, wobei das obere Schachtelement (2) ein starres Verbauelement ist. Die Herstellungskosten für einen so gebildeten Preßschacht sind bei zudem einfacher Handhabung vergleichsweise gering (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum unterirdischen Verlegen von mehreren Entwässerungskanälen in unterschiedlicher Tiefe und Richtung durch Rohrvortrieb aus ein und demselben Pressschacht und einen Pressschacht zur Durchführung des Verfahrens.

Derartiges ist durch die deutsche Zeitschrift "TIS", 2 1995, Seiten 8 bis 10 bekannt. Nach diesem bekannten Verfahren werden ein oder mehrere kreiszylindrische Schachtelemente teleskopisch abgeteuft, die jeweils eine oder mehrere vorgefertigte Ausfahröffnungen aufweisen, aus denen heraus der Rohrvortrieb erfolgt. Die Schachtelemente können zur Einstellung der Richtung und Tiefenlage der jeweils vorzutreibenden Entwässerungsleitung axial bewegt und/oder um ihre Längsachse gedreht werden. Nach dem Vortrieb der Entwässerungskanäle werden die Schachtelemente vollständig herausgezogen und ein sukzessive stationärer Einstiegsschacht aufgebaut.

Bei der sogenannten "Berliner Bauweise" zur unterirdischen Verlegung von Entwässerungskanälen werden die für den Vortrieb der Straßenkanäle erforderlichen kreiszylindrischen Pressschächte gleichzeitig auch für den unterirdischen Vortrieb der Hausanschlusskanäle genutzt. Das heißt, die Verlegung der Hausanschlusskanäle erfolgt vorteilhafterweise ebenfalls grabenlos, und zwar aus demselben Pressschacht, aus dem auch die Straßenkanäle vorgetrieben werden. Der Pressschacht besteht - je nach Tiefe des Schachtes - aus einem oder mehreren aufeinandergestellten hohlzylindrischen Stahlbetonelementen, deren Herstellung, Transport und Handhabung auf der Baustelle mit einem erheblichen Arbeits- und Kostenaufwand verbunden ist. Für den Vortrieb der Straßenkanäle und die sternförmig aus dem Pressschacht abgehenden Hausanschlusskanäle muß in dem abgeteuften Stahlbetonschacht an dem jeweiligen Kanalabgang eine Vortriebsöffnung ausgebildet werden. Die Herstellung mehrerer solcher Bohrungen ist mit einem erheblichen Arbeitsaufwand verbunden. Nach dem Verpressen der verschiedenen Kanalrohre wird der im Boden verbleibende Preßschacht als Einstiegschacht ausgebaut und die Verbindung zwischen den verschiedenen Vortriebsrohren hergestellt. Die hohlzylindrischen Stahlbetonelemente für den Preßschacht stehen damit für eine Wiederverwendung nicht zur Verfügung.

Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, daß auch aus Spritzbeton gefertigte Preßschächte bekannt sind, die hinsichtlich des Kostenaufwandes gegenüber den aus Stahlbetonteilen hergestellten Schächten keine Vorteile bieten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für den unterirdischen Rohrvortrieb sowie einen Preßschacht zur Durchführung des Verfahrens so auszubilden, daß die Entwässerungskanäle bei vermindertem Arbeitsaufwand in beliebiger Höhe und Richtung verpreßt und mit insgesamt verringertem Kostenaufwand erstellt werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Der grundlegende Erfindungsgedanke besteht dabei darin, daß in den Preßschacht nicht eine Vielzahl von Vortriebsöffnungen in unterschiedlichen Richtungen und Höhen eingebracht werden, sondern vielmehr maximal zwei diametral gegenüberliegende Öffnungen hergestellt werden und der Preßschacht oder das betreffende Schachtelement mit seiner Vortriebsöffnung in der abgeteuften Lage auf die gewünschte Tiefe angehoben oder abgesenkt und in die gewünschte Richtung gedreht wird. Bei der Benutzung mehrerer Schachtelemente bei größerer Tiefe der Kanäle werden die Schachtelemente teleskopisch abgeteuft, indem zunächst mindestens ein oberes Verbauelement, das den größten Durchmesser hat, und anschließend entsprechend der Tiefenlage der zu erstellenden Entwässerungskanäle weitere Schachtelemente mit jeweils kleinerem Durchmesser, die für den Rohrvortrieb ausgebildet sind, durch das vorhergehende größere Schachtelement teleskopisch abgesenkt und danach mit dem umgebenden Erdreich vorübergehend verspannt werden. Nach dem Rohrvortrieb und dem sukzessiven Einbauen eines Einstiegschachtes werden die Schachtelemente teleskopisch gezogen, wobei jeweils unter der Unterkante des teilweise gezogenen Rohres zunächst die erforderliche Verbindung zwischen den Entwässerungskanälen hergestellt wird.

Dieses Verfahren ist insofern vorteilhaft, als der Preßschacht nicht im Boden verbleibt, sondern wiederverwendet werden kann. Dadurch entfallen die hohen Herstellungskosten für die üblicherweise aus Stahlbeton gefertigten Preßschächte. Da die Vortriebsöffnungen in der gewünschten Richtung und Tiefe nicht durch Kernbohren im Preßschacht erzeugt werden müssen, sondern die im Schacht vorhandenen Vortriebsöffnungen lediglich durch axiales Drehen und senkrechtes Bewegen des Schachtelementes an Ort und Stelle verbracht werden, wird der Arbeitsaufwand weiter verringert.

Der erfindungsgemäße Preßschacht zur Durchführung des Verfahrens ist entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 4 ausgebildet.

Der grundlegende Gedanke bei der Ausbildung des Preßschachtes besteht dabei darin, daß dieser bzw. das etwa auf die geplante Lage der Entwässerungskanäle abgeteufte kreiszylindrische, rohrförmige Schachtelement einen mechanisch oder hydraulisch veränderlichen Durchmesser hat und dadurch bei vermindertem Durchmesser im Erdreich axial gedreht und in senkrechter Richtung bewegt werden kann, aber auch mit dem umgebenden Erdreich verspannt werden kann und somit ein fester Sitz des Preßschachtes im Erdreich gewährleistet ist. Außerdem weisen mehrere aufeinanderfolgende Schachtelemente einen jeweils kleiner werdenden Durchmesser auf, so daß die Schachtelemente teleskopisch im Boden angeordnet sind und bei zusätzlich durch die flexible Ausbildung des Schachtelements verringerbarem Durchmesser problemlos abgesenkt und wieder gezogen werden können. Ein aus mehreren Schachtelementen gebildeter teleskopischer Preßschacht kann ein oben angeordnetes, das heißt, von der Erdoberfläche ausgehendes starres Schacht- oder Verbauelement aufweisen, während die für den Preßvorgang vorgesehenen Schachtelemente in jedem Fall hinsichtlich ihres Durchmessers flexibel ausgebildet sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bestehen die Schachtelemente aus Stahl und weisen in Längsrichtung einen durchgehenden Schlitz oder Spalt auf, der nach außen durch eine einseitig befestigte Abdeckplatte geschlossen ist und dem an der Innenseite des Schachtelementes Stelleinrichtungen zur Änderung der Schlitzweite und damit zur Durchmesseränderung zugeordnet sind.

Der so ausgebildete Preßschacht ist einfach zu transportieren und läßt sich beim Ein- und Ausbau auf der Baustelle leicht handhaben. Die Herstellungskosten für einen derartigen Preßschacht sind vergleichsweise gering.

Aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ergeben sich weitere Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungs­ gemäßen teleskopisch ausgebildeten Preß­ schachtes in einem senkrechten Schnitt;

Fig. 2 ein flexibles Rohrelement für einen Preßschacht in einer Schnittansicht längs der Linie I-I in Fig. 1;

Fig. 3 eine detaillierte Ansicht (Einzelheit Z in Fig. 2) des flexiblen Rohrelements im Bereich des Schlitzes für die Durchmesseränderung.

Der in Fig. 1 beispielhaft dargestellte Preßschacht 1 besteht aus drei teleskopisch ineinandergesteckten kreiszylindrischen Schachtelementen 2 bis 4 aus Stahl. Während das obere Schachtelement 2 mit dem größten Durchmesser starr ist, das heißt einen unveränderlichen Durchmesser hat, sind das mittlere und das untere Schachtelement 3 und 4 hinsichtlich ihres Durchmessers flexibel ausgebildet, das heißt, deren Durchmesser kann mit Hilfe von mechanisch oder hydraulisch betriebenen Stelleinrichtungen verändert werden. Die Änderung des Durchmessers der flexiblen Schachtelemente 3 und 4 wird durch einen in Längsrichtung verlaufenden durchgehenden Schlitz 5 erreicht, der an der Außenseite durch eine gewölbte Abdeckplatte 6 abgedeckt ist. Die Abdeckplatte 6 ist auf einer Seite des Schlitzes 5 an der Außenseite des flexiblen Schachtelements 3, 4 angeschweißt und überlappt die gegenüberliegende Kante des Schlitzes 5 deutlich. An der Innenseite des flexiblen Schachtelements 3, 4 sind am Rand des Schlitzes 5 einander gegenüberliegende Haltestücke 7 zur Aufnahme einer Gewindestange 8 angebracht, um mit Hilfe von Stellmuttern 9 die Schlitzbreite entgegen der Elastizität des flexiblen Schachtelements 3, 4 zu verringern und dadurch den Schachtdurchmesser zu verkleinern bzw. durch Lösen der Muttern 9 den Schlitz 5 aufgrund der Rohrelastizität selbsttätig zu verbreitern und damit den Durchmesser des Schachtelements 3, 4 zu vergrößern. Der Schlitz bleibt jedoch auch in der größten Durchmessereinstellung noch durch die gewölbte Abdeckplatte 6 geschlossen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind mehrere solcher Stelleinrichtungen (7, 8, 9) über die Länge des Schlitzes 5 verteilt angeordnet. In entspanntem Zustand, das heißt bei der größten Schlitzweite, beträgt der Durchmesserunterschied zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schachtelementen 2 und 3 bzw. 3 und 4 etwa 10 bis 20 cm. Aus den Fig. 1 und 2 ist weiterhin ersichtlich, daß sich in den flexiblen Schachtelementen 3 und 4, die als Preßelemente dienen, jeweils 2 diametral gegenüberliegende kreisrunde Vortriebsöffnungen 10 befinden, aus denen der Rohrvortrieb für die Entwässerungskanäle erfolgen soll.

Die Anzahl der zur Bildung eines Preßschachtes 1 eingesetzten Schachtelemente richtet sich nach der Tiefenlage der Entwässerungskanäle, wobei bei einer Höhe der Schachtelemente von 2 bis 3 Metern von Preßschächten mit bis zu vier Rohrelementen auszugehen ist. Bei der im vorliegenden Fall aus drei Schachtelementen 2 bis 4 gebildeten Ausführungsform eines Preßschachtes dient das obere starre Schachtelement 4 mit dem größten Durchmesser nur als Verbauelement, während die beiden folgenden flexiblen Schachtelemente 3 und 4 als Preßelemente für den Rohrvortrieb benötigt werden. Zunächst wird das obere starre Schachtelement 2, danach das flexible Schachtelement 3 und anschließend das flexible Schachtelement 4, das den geringsten Durchmesser hat, in das Erdreich eingebracht. Beim Abteufen des mittleren und unteren Schachtelements 3 bzw. 4 wird mittels der Stelleinrichtungen (7, 8, 9) der Durchmesser des betreffenden Schachtelements verringert, so daß dieses ohne Schwierigkeiten durch das vorhergehende Schachtelement hindurch teleskopisch abgesenkt werden kann. In seiner Endposition wird das flexible Schachtelement 2 bzw. 3 durch Lösen der Stellschrauben 9 wieder entspannt, so daß sich sein Durchmesser vergrößert und es eng am umgebenden Erdreich anliegt. Nachdem die für den Rohrvortrieb erforderlichen Preßeinrichtungen eingebaut sind, werden zunächst die Straßenkanäle (Hauptkanäle) über die in dem unteren flexiblen Schachtelement 4 vorgesehenen Vortriebsöffnungen 10, die mit dem bei verringertem Durchmesser höhenverstellbaren und drehbaren Schachtelement 4 auf die gewünschte Vortriebstiefe und -richtung eingestellt sind, vorgetrieben. Nachdem die Enden der Vortriebsrohre aus dem flexiblen Schachtelement 4 herausgepreßt und mit einer Blase verschlossen worden sind, werden zunächst im Schutze des teleskopischen Preßschachtes 1 die Unterteile eines Einstiegschachtes aus Betonfertigteilen (nicht dargestellt) eingebaut. Anschließend wird das untere flexible Schachtelement 4 bei verringertem Durchmesser gezogen, und zwar bei gleichzeitigem schichtweisem Einbringen von Boden in den am Außenumfang des Einstiegschachtes verbleibenden Raum. Die Verbindung der Vortriebsrohre für die Straßenkanäle mit den Betonfertigteilen erfolgt unter der gezogenen Unterkante des unteren flexiblen Schachtelements 4.

Nachdem - im vorliegenden Ausführungsbeispiel - das untere flexible Schachtelement vollständig gezogen worden ist, werden die Hausanschlußkanäle über die Vortriebsöffnungen 10 in dem mittleren flexiblen Schachtelement 3 vorgetrieben. Zur sternförmigen Anordnung der Hausanschlußkanäle in unterschiedlicher Tiefe werden die Vortriebsöffnungen 10 des Schachtelements 3 bei mit Hilfe der Stelleinrichtung (7, 8, 9) veringertem Durchmesser durch Drehen und Heben oder Senken des Schachtelements 3 in die jeweilige Position gebracht, um anschließend den Rohrvortrieb durchzuführen. Danach wird in der oben beschriebenen Weise mit dem Bau des Einstiegschachtes und beim Ziehen des mittleren Schachtelements 3 mit dem schichtweisen Bodeneinbau fortgefahren sowie die weitere Verbindung der Vortriebsrohre hergestellt. Schließlich wird nach Fertigstellung des Einstiegschachtes auch das obere starre Schachtelement 2 bei gleichzeitigem Verfüllen von Boden gezogen.

In dem oben dargestellten Ausführungsbeispiel wurde die Vorgehensweise für einen aus drei Schachtelementen gebildeten teleskopischen Preßschacht beschrieben. Es sind jedoch auch Schachtausbildungen denkbar, die aus mehr oder auch aus weniger Schachtelementen bestehen, wobei der Vortrieb sowohl der Straßenkanäle als auch der Hauptanschlußkanäle auch nur über die Vortriebsöffnungen 10 eines einzigen flexiblen Schlauchelements durch dessen entsprechende Höhenverstellung vorgenommen werden kann.

Bezugszeichenliste

1

teleskopischer Preßschacht

2

starres Schachtelement (Verbauelement)

3

flexibles (mittleres) Schachtelement (Preßelement)

4

flexibles (unteres) Schachtelement (Preßelement)

5

Schlitz

6

Abdeckplatte

7

Haltestücke

8

Gewindestange

9

Stellmuttern

10

Vortriebsöffnung

Claims (10)

1. Verfahren zum unterirdischen Verlegen von mehreren Entwässerungskanälen in unterschiedlicher Tiefe und Richtung durch Rohrvortrieb aus ein und demselben Preßschacht, bei dem ein oder mehrere kreiszylin­ drische Schachtelemente, die jeweils eine vorgefer­ tigte Vortriebsöffnung aufweisen, teleskopisch abgeteuft werden und zur Einstellung der Richtung und Tiefenlage der jeweils vorzutreibenden Entwässerungs­ leitung mit verringertem Schachtelementdurchmesser axial bewegt und/oder um ihre Längsachse gedreht werden sowie in der jeweiligen Vortriebsposition durch Erweiterung des Schachtelementdurchmessers mit dem angrenzenden Boden und/oder der angrenzenden Schachtelementwand verspannt werden und mit dem Höherstellen oder vollständigen Herausziehen der Schachtelemente nach dem Vortrieb der Entwässerungs­ kanäle sukzessive ein stationärer Einstiegsschacht aufgebaut wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sukzessive Ausbildung des Einstiegschachtes im Schutze der Schachtelemente erfolgt und die Verbindung der Entwässerungskanäle unter der Unterkante des teilweise gezogenen, jeweils unteren Schachtelements hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Ziehen der Schachtelemente der hinter dem Einstiegschacht verbleibende Raum schichtweise mit Boden verfüllt wird.

4. Preßschacht zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus mindestens einem kreiszylindrischen Schachtelement mit in diesem vorgesehener Vortriebsöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Schachtelement (3, 4) für eine beliebige lagerichtige Positionierung der Vortriebsbohrung einerseits zur Erzielung einer leichten Längs- und Drehbeweglichkeit und andererseits seiner festen Verspannung am Außenumfang im Durchmesser veränderbar ist.

5. Preßschacht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung des Durchmessers des Schachtelements ein in dessen Wandung im wesentlichen axial verlaufender Schlitz (5) mit Hilfe einer im Inneren des Schachtelements (3, 4) angeordneten mechanisch oder hydraulisch betätigten Stelleinrichtung in der Breite veränderbar ist.

6. Preßschacht nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung aus im Randbereich des Schlitzes (5) gegenüberstehenden Haltestücken (7) zur Aufnahme einer Gewindestange (8) mit Stellmuttern (9) besteht und in Längsrichtung des Schlitzes (5) mehrere solcher Stelleinrichtungen angeordnet sind.

7. Preßschacht nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des flexiblen Schachtelements (3, 4) an einem Rand des Schlitzes (5) eine Abdeckplatte (6) befestigt ist, die in entspanntem Zustand des Schachtelementes bei großer Schlitzbreite den gegenüberliegenden Randbereich überlappt und den Schlitz zur Vermeidung des Eindringens von Boden vollständig abdeckt.

8. Preßschacht nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Tiefenlage der geplanten Abwässerkanäle mindestens ein oberes starres Schachtelement (2) als Verbauelement vorgesehen ist, an das sich mindestens ein flexibles Schachtelement (3, 4) als Preßelement teleskopisch anschließt.

9. Preßschacht nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schachtelemente (2 bis 4) aus Stahl bestehen.

10. Preßschacht nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem flexiblen Schachtelement (3, 4) zwei diametral gegenüberliegende Vortriebsöffnungen (10) ausgebildet sind.