DE3222880C2 - Method and device for the construction of a pipeline in underground jacking - Google Patents
Method and device for the construction of a pipeline in underground jackingInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
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Abstract
Beim Herstellen einer Rohrleitung im Rohrvorpreßbetrieb zwischen einem Anfahrschacht (A) und einem Zielschacht (Z) mit Abbau und Förderung des Bohrgutes dient ein stählernes Vortriebsrohr (6) nur als vorläufige Auskleidung der Erdröhre während des Bauzustandes und wird nach Beendigung des Vortriebs unter Wiedergewinnung seiner Teile durch eine endgültige Auskleidung (22), z.B. aus Betonrohren, ersetzt. Dadurch wird die Voraussetzung dafür geschaffen, daß sowohl die für den Bauzustand, als auch die für den Endzustand erforderlichen Einrichtungen jeweils nur für diesen Zustand benötigt werden und somit ihren Anforderungen optimal angepaßt werden können. In die einzelnen Teile des Vortriebsrohrs (6) sind die Versorgungsleitungen fest integriert und durch Ineinanderstecken verbindbar, so daß durch einfaches Zusammenstecken der Teile die notwendigen Leitungsverbindungen ausführbar sind.When constructing a pipeline in the pipe pre-jacking operation between an approach shaft (A) and a target shaft (Z) with dismantling and conveying the drillings, a steel jacking pipe (6) only serves as a temporary lining of the earth tube during the construction phase and is recovered after the jacking has been completed replaced by a final lining (22), for example made of concrete pipes. This creates the prerequisite that both the facilities required for the construction state and the facilities required for the final state are only required for this state and can thus be optimally adapted to your requirements. The supply lines are firmly integrated into the individual parts of the jacking pipe (6) and can be connected by being plugged into one another, so that the necessary line connections can be made by simply plugging the parts together.
Description
3030th
Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie eine Einrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 7.The invention relates to a method with the features of the preamble of claim 1 and a device for performing this method with the features of the preamble of Claim 7.
Da die Verlegung von Rohrleitungen z.B. für Abwasser, Fernwärme usw. in offener Baugrube vor allem in dicht besiedelten Gebieten zu Beeinträchtigungen der Umwelt führt, die immer stärker empfunden werden, kommt der Herstellung solcher Leitungen in geschlossener Bauweise, also im unterirdischen Vortrieb, eine immer größere Bedeutung zu.Since the laying of pipelines, e.g. for sewage, district heating, etc., in an open excavation especially in densely populated areas leads to environmental impairments, which are felt more and more , the production of such lines comes in a closed construction, i.e. in underground jacking, an ever greater importance.
Unterirdische Vortriebsverfahren für die Herstellung von nich«. begehbaren Rohrleitungen bis zu einem Innendurchmesser von etwa 800 mm arbeiten entweder nach dem Bodenverdrängungs- oder dem Bodenentnahmeprinzip. Underground tunneling methods for the production of nich «. accessible pipelines up to one Inside diameters of around 800 mm work either according to the soil displacement principle or the soil extraction principle.
Beim Bodenverdräng»ngsverfahren wird durch einen Verdrängungskopf, der statisch oder dynamisch in den Boden getrieben wird, ein kreisförmiger Hohlraum erzeugt. Durch Bodenverdrängung können nur Hohlräume bis zu einem Durchmesser von etwa 200 mm in verdrängungsfähigen Böden aufgefahren werden. Soll der Hohlraumdurchmesser über 200 mm betragen oder ist der Baugrund für Verdrängungsverfahren ungeeignet, kommen Bodenentnahmevei-fahren zum Einsatz, bei denen der Bodenabbau mechanisch mittels Bohrkopf und Förderschnecke oder durch Spülung erfolgt. Vortriebsverfahren mit Bödenentnahme sind zwar im Tunnel- und Stollenbau grundsätzlich bekannt. Diese Verfahren sind aber daran gebunden, daß die Vortriebsgeräte an Ort und Stelle bedient werden, was bei nicht begehbaren Rohrleitungen nicht möglich ist.In the soil displacement process, a Displacement head that is statically or dynamically driven into the ground, a circular cavity generated. Ground displacement can only create cavities can be driven up to a diameter of about 200 mm in displaceable soils. Intended to the cavity diameter is more than 200 mm or the subsoil is unsuitable for displacement processes, Soil extraction vehicles are used in which the soil is extracted mechanically by means of a drill head and screw conveyor or by flushing. Driving methods with soil extraction are in Tunnel and gallery construction known in principle. However, these methods are tied to the fact that the jacking equipment can be operated on the spot, which is not possible with non-accessible pipelines.
In den, sei es durch Bodenverdrängung, sei es durch Bodenentnahme erzeugten Hohlraum werden sofort oder nach Fertigstellung des Hohlraumes Schutz- oder Produktrohre eingepreßt oder eingezogen. Gegebenenfalls müssen zunächst · dünnwandige Vortriebsrohre eingepreßt werden, in die danach die Pröduktrohre eingezogen oder eingedrückt werden. Der Ringraum zwischen den Vortriebsrohren und den Produktrohren wird nachträglich verdammt Die Vortriebsrohre können nicht wiedergewonnen r werden; sie sind verloren. '■'■■. ν ■ ■ ' ' ■ ; Protective or product pipes are pressed or drawn in immediately or after completion of the cavity into the cavity created, be it by soil displacement or by soil extraction. If necessary, thin-walled jacking pipes must first be pressed in, into which the product pipes are then drawn or pressed. The annular space between the jacking pipes and tubes product is subsequently condemned the jacking pipes can not be recovered r; they are lost. '■' ■■. ν ■ ■ '' ■ ;
Die meistenbekannten Vortriebsverfahren, und zwar sowohl die mit Bodenverdrängurig,' wie auch die mit Bodenentnahme arbeitenden, sind nicht steuerbar und damit problematisch hinsichtlich der Richtungsstäbilität Diese wird stark beeinflußt durch die Beschaffenheit des zu durchfahrenden Untergrunds, das'Einfallen eventuell vorhandener Schichten,· Vor älleni aber durch Bodeneinlagerungen. Es sind nur gerade Bohrungen" von Rohrquerschnitteh mit mindestens doppelter Symmetrie, z. B. Kreis, möglich und auch die nur in nicht oder nicht stark wasserführenden Schichten. Die Vortriebslängen können 100 m kaum: übersteigen, da es nicht möglich ist, Einrichtungen zur Scannierung des Rohrstranges, z.B. durch thixotrope Flüssigkeiten und sogenannte Dehnerstationen vorzusehen, um zur Verringerung der Bodenreibung die Rohre abschnittsweise gegeneinander vorzupresseri.Most of the known tunneling methods, both those with soil displacement and those working with soil extraction, cannot be controlled and are therefore problematic in terms of directional stability but by soil deposits. It is only just of 'Rohrquerschnitteh with at least double symmetry, such holes as circle possible and the water-bearing only in non or not strong layers The driving lengths 100 meters hardly.. Exceed, as it is not possible facilities Scannierung of the pipe string, for example by means of thixotropic liquids and so-called expansion stations, in order to pre-press the pipes against one another in sections to reduce soil friction.
UnUa- den Vortriebsverfahren mit Bodenentnahme ist eine Einrichtung bekannt bei der am vorderen Ende eines stählernen Vo; triebsrohres ein ferngesteuertes Horizontalbohrgerät durch den Boden gepreßt wird (Zeitschrift »Tiefbau — Ingenieurbau — Straßenbau«, Heft 8/81, Seite 554/555). Das Bohrgerät ist mit einem Bohrkopf ausgerüstet an dem entsprechend der vorgefundenen Bodenformation sowohl schneidende, als auch rollende Bohrwerkzeuge montiert werden können. Das Vortriebsrohr wirkt hn Bereich des Bohrgerätes wie ein Schild; der Bohrkopf kann der Schildschneide gegenüber voreilend und nacheilend bohren. Bei voreilendem Bohren kann der Rohrdurchmesser frei geschnitten werden; auf diese Weise sind Richtungskorrekturen möglich.UnUaden tunneling method with soil extraction is a device known in the at the front end of a steel Vo; drive tube a remote-controlled Horizontal drilling rig is pressed through the ground (magazine "Tiefbau - Ingenieurbau - Straßenbau", Issue 8/81, page 554/555). The drill is equipped with a drill head corresponding to the Both cutting and rolling drilling tools can be mounted on the found soil formation can. The jacking pipe acts like a shield in the area of the drilling device; the drill head can Drill shield cutting edge leading and trailing opposite. When drilling in advance, the pipe diameter free to be cut; in this way direction corrections are possible.
Die Bohrwerkzeuge arbeiten in einer mit Wasser oder thixotroper Flüssigkeit gefüllten Abbaukammer, die gegenüber dem Vortriebsrohr durch eine Schottwand abgeschlossen ist. Das Bohrgut wird hydraulisch gefördert durch Zufuhr einer Spülflüssigkeiv in die Abbaukammer und Abförderung des Gemisches aus dieser an die Geländeoberfläche, wo die Spülflüssigkeit zur Wiederverwendung z.B. durch Absetzen vom Bohrgut getrennt wird. Neben den Vortriebsrohren sind also noch Versorgungsleitungen erforderlich, die innerhalb der Vortriebsrohre verlaufen.The drilling tools work in one with water or thixotropic liquid-filled excavation chamber, which is opposite the jacking pipe through a bulkhead is completed. The cuttings are hydraulically conveyed by feeding a rinsing liquid into the Digestion chamber and delivery of the mixture from this to the surface of the site, where the flushing liquid separated from the cuttings for reuse, e.g. by settling them. Next to the jacking pipes are so supply lines are still required that run within the jacking pipes.
Bei der Herstellung von nicht mehr begehbaten Rohrleitungen mit Durchmessern bis zu etwa'800 mm können die Einrichtungen zum Lösen des Bodens, rum Stützen der Ortsbrust zum Fördern des Bohrgutes usw. bei Störungen vor Ort nicht repariert werden. Das bedeutet, daß bei einer derartigen Einrichtung, wenn eine Störung vor Ort auftritt, an der Stelle, an der sich die Störung befirdet, ein neuer Schacht hergestellt werden muß, um an das Bohrgerät gelangen bzw. dieses bergen zu können. Dabei sind auch Vorkehrungen zur Sicherung der Ortsbrust, zur Wasserhaltung usw. zu treffen, um den Erfolg der bis dahin geleisteten Arbeit nicht wieder zunichtezumachen.When manufacturing pipelines that are no longer used with diameters of up to around 800 mm the facilities for loosening the soil, supporting the working face for conveying the cuttings etc. cannot be repaired in the event of faults on site. This means that with such a device, if If a fault occurs on site, a new shaft is created at the point where the fault is located must be in order to get to the drill or to be able to recover it. Thereby also precautions are to be taken Securing the face, dewatering, etc. to meet the success of the work done up to then not to be undone again.
Wenn, was ebenfalls bekannt ist, das Bohrgerät mit dem Vortriebsschild an der Spitze der Produktrohrleitung vorgepreßt wird, dann verlaufen alle Versorgungsleitungen innerhalb des endgültigen Produktrohres, wasIf, as is also known, the drill rig with the jacking shield at the top of the product pipeline is prepressed, then all supply lines run within the final product pipe, what
zur Folge hat, daß durch das Schleifen der Leitungen, insbesondere der Verschlüsse, ein auf die Produktohre bereits aufgebrachter Korrosionsschutzüberzug beschädigt wird. Eine nachträgliche Reparatur ist nicht möglich, da die fertige Rohrleitung nicht mehr begehbar ist. Ein einwandfreier Korrosionsschutz ist aber vor allem bei Abwasserleitungen unerläßlich.As a result, the grinding of the lines, especially the closures, affects the product pipes corrosion protection coating that has already been applied is damaged. A subsequent repair is not possible because the finished pipeline is no longer accessible. However, proper corrosion protection is essential especially indispensable for sewer pipes.
Eine Weiterentwicklung der bekannten Horizontalpreßanlagen ist das »Iron-Mole-System« (Druckschrift »Highlights and Sidelights of our trip to Japan 31.8.-16.9.1981«, Baubehörde Hamburg, Stadtentwässerung, WS E31 und andere). Bei diesem Verfahren wird von einem Anfahrschacht aus zunächst mittels eines steuerbaren Vortriebskopfes ein Pilotstollen aus Stahlrohren nach dem Bodenverdrängungsprinzip hergestellt. Das Einbringen des Produktrohres erfolgt nach zwei Varianten:A further development of the well-known horizontal press systems is the "Iron Mole System" (publication "Highlights and Sidelights of our trip to Japan 31.8.-16.9.1981", building authority Hamburg, city drainage, WS E31 and others). In this process, from an approach shaft initially using a controllable jacking head, a pilot tunnel made of steel pipes according to the soil displacement principle. The product pipe is introduced in two ways:
— Nach dem Bodenverdrängungsprinzip treibt ein hydraulisch ausfahrbarer Verdrängungskopf das Pilotrohr taktweise bei gleichzeitiger Aufweitung der Bohrung aus dem Boden in den Zielschacht. Nach Beendigung eines Taktes wird das am Verdrängungskopf angekoppelte Produktrohr von der Hauptpreßstation jeweils um diesen Vortriebsbetrag vorgepreßt.- According to the soil displacement principle, a hydraulically extendable displacement head drives the Pilot pipe in cycles with simultaneous widening of the bore from the ground into the target shaft. After the end of a cycle, the product pipe coupled to the displacement head is removed from the main pressing station is pre-pressed by this advance amount.
— Nach dem Bodenentnahmeprinzip wird eine Förderschnecke in das Pilotrohr eingeführt und mit einem Aufweitungskopf mit Schneidvorrichtungen gekoppelt. Der durch das Drehen der Schneidvorrichtung gelöste Boden wird zur Förderschnecke geleitet und von dieser im Pilotrohr zum Zielschacht transportiert. Gleichzeitig werden die mit dem Aufweitungskopf gekoppelten Produktrohr-- According to the soil extraction principle, a screw conveyor is introduced into the pilot pipe and with an expansion head coupled to cutting devices. The one by turning the cutter Loosened soil is led to the screw conveyor and from there in the pilot pipe to the target shaft transported. At the same time, the product pipes coupled to the expansion head are
- Schüsse mittels der Hauptpreßstation vorgepreßt.- Shots pre-pressed by means of the main pressing station.
Dieses zweistufige und schon deshalb aufwendige Verfahren setzt verdrängungsfähige Böden und eine ausreichende Überdeckung voraus, ist also nicht in jedem Boden und auch dann nur bis zu etwa 50 m Vortriebslänge einsetzbar. Eine Kurvenfahrt ist nicht möglich. Auch kann keine der Vortriebseinrichtungen bei eventuellen Störungen in den Anfahrschacht zurückgeholt werden.This two-stage and therefore complex process sets displaceable soils and one sufficient coverage ahead, so is not in every soil and even then only up to about 50 m Jacking length can be used. Cornering is not possible. Neither can any of the jacking devices be brought back to the access shaft in the event of any malfunctions.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, um vor allem nicht mehr begehbare Rohrleitungen im unterirdischen Vortriebsverfahren unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Verfahren und Einrichtungen weitestgehend unabhängig von deii Bodenverhältnissen mit größerer Sicherheit und auf wirtschaftlichere Weise als bisher herstellen zu können.The invention is based on the object of creating a way of avoiding, above all, no more Accessible pipelines in the underground driving method avoiding the disadvantages of the known Procedures and facilities largely independent of the soil conditions with larger To be able to produce security and in a more economical way than before.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe in verfahrensmäßiger Hinsicht durch die Merkmale des kenndiesen Zustand benötigt werden und somit ihren Anforderungen optimal angepaßt werden können. Dadurch kann der Durchmesser des Vortriebsrohres den baubetrieblichen Erfordernissen angepaßt werden. unabhängig davon, ob der Durchmesser der endgültigen Rohrleitung diesem entspricht oder kleiner ist als dieser. Auch kann jede Möglichkeit angewendet werden, die endgültige Auskleidung herzustellen, sei es durch Verwendung von vorgefertigten Rohren aus Beton, ίο Asbestzement oder dergleichen, sei es durch Einbringen von Ortbeton.According to the invention, this object is achieved in procedural terms by the features of the know-how State are required and can therefore be optimally adapted to your requirements. As a result, the diameter of the jacking pipe can be adapted to the requirements of the construction industry. regardless of whether the diameter of the final pipeline is the same or smaller than this. Any possibility of making the final lining can also be used, be it through Use of prefabricated pipes made of concrete, ίο asbestos cement or the like, be it by introducing them of in-situ concrete.
Da die einzelnen Rohrschiisse des Vortriebsrohres, das nur den Bedingungen des Bauzustandes genügen muß, nach dem Ausbau wiedergewonnen werden, können alle Versorgungsleitungen, darunter auch die Leitungen für die Förderung des gelösten Bodens, wie auch Einrichtungen für die Schmierung des Rohrstranges sowie etwa erforderliche Dehnerstationen fest in die Rohrschüsse integriert werden. Jeder Rohrschuß ist somit als Maschinenteil anzusehen. Dies ermöglicht einfache druckfeste Steckverbindungen zwischen den einzelnen Rohrschüssen, so daß beim Einbau der Rohrschüsse zusätzliche Arbeiten zur Verbindung auch der Versorgungsleitungen entfallen. Die Steckverbindüngen sind dabei nicht auf rohrförmige Flüssigkeitsleitungen beschränkt, sondern können auch auf die elektrischen Leitungen, z. B. Kabel für die Stromversorgung des Bohrgeräts, für dessen elektrische oder elektronische Steuerung usw. ausgedehnt werden. Durch den festen Einbau der Versorgungsleitungen mit ihren Stoßen schafft die Erfindung auch die Möglichkeit, die Stöße der Vortriebsrohrschüsse drehmomentenfest auszubilden, so daß das vom Bohrgerät als Reaktionskraft abgegebene Drehmoment über das Vortriebsrohr zum Anfahrschacht geleitet und dort über einen ^rMCxüwertrsgüngsnng in »jic oCitSCittsohlc abgeleitet werden kann. Damit werden Verspannungen des Bohrgerätes oder des Vortriebsschildes gegenüber dem Boden entbehrlich.Since the individual pipe sections of the jacking pipe, which only has to meet the conditions of the construction state, can be recovered after the expansion, all supply lines, including the lines for conveying the loosened soil, as well as facilities for the lubrication of the pipe string and any necessary expansion stations can be fixed be integrated into the pipe sections. Each pipe section is therefore to be regarded as a machine part. This enables simple pressure-tight plug connections between the individual pipe sections, so that additional work to connect the supply lines is not necessary when installing the pipe sections. The connectors are not limited to tubular liquid lines, but can also be used on electrical lines, e.g. B. Cable for the power supply of the drilling rig, for its electrical or electronic control, etc. can be expanded. Due to the fixed installation of the supply lines with their joints, the invention also creates the possibility of designing the joints of the jacking pipe sections torque-proof , so that the torque given by the drilling device as a reaction force is passed through the jacking pipe to the start-up shaft and diverted there via a ^ rMCxüwertrsgüngsnng in »jic oCitSCittsohlc can. This eliminates the need for tension in the drilling device or the propulsion shield with respect to the ground.
Der Druckübertragungsring kann zugleich als Leitungssammelstelle ausgebildet sein, so daß auch dort durch einfache Steckverbindungen beim Ansetzen eines neuen Rohrschusses ohne zusätzliche Manipulationen alle erforderlichen Leitungen verbunden und abgedichtet sind.The pressure transmission ring can also be designed as a line collecting point, so that there too thanks to simple plug connections when attaching a new pipe section without additional manipulation all necessary lines are connected and sealed.
Durch die Integration von fernbedienbaren Schmiermittelleitungen und Dehnerstationen in das Vortriebsrohr gelingt es, die Bodenreibung gering zu halten, so daß ohne größere Schwierigkeiten Rohrleitungen mit Längen von 300 m und mehr, auch mit gekrümmter Gradiente, im unterirdischen Vortrieb in einer Richtung hergestellt werden können.By integrating remotely controllable lubricant lines and expansion stations in the jacking pipe succeeds in keeping the ground friction low, so that pipelines with no major difficulties Lengths of 300 m and more, even with a curved gradient, in one direction in underground tunneling can be produced.
Die Verwendung eines stählernen Vortriebsrohres mit seiner gegenüber einem Produktrohr geringenThe use of a steel jacking pipe with its low level compared to a product pipe
zeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst und in 55 Wanddicke und den fest eingebauten Versorgungsleivorrichtungsmäßiger Hinsicht durch die Merkmale des tungen schafft auch die Voraussetzung dafür, daß das kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 7 gelöst Bohrgerät bei Störungen vor der Ortsbrust jederzeitdrawing part of claim 1 solved and in 55 wall thickness and the permanently installed supply device Respect through the characteristics of the tungen also creates the prerequisite for the characterizing part of claim 7 solved drilling rig in the event of malfunctions in front of the face at any time
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den durch das Vortriebsrohr in den Anfahrschacht zurflck-Advantageous further developments result from the backflck-
Unteransprüchen. geholt werden kann. Dabei ist das Votriebsrohr inSubclaims. can be fetched. The propulsion tube is in
Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, den «> Notfällen sogar noch begehbar.The basic idea of the invention lies in the «> Even accessible in emergencies.
Bauzustand vom Endzustand der herzustellenden Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, daß dieConstruction state from the final state of the to be produced Another advantage is seen in the fact that the
Rohrleitung zu trennen, d. h. das für den Bauzustand als endgültige Auskleidung, durch die das VortriebsrohrTo disconnect the pipeline, d. H. that for the construction stage as the final lining through which the jacking pipe
*'skleidung der Erdröhre erforderliche dünnwandige, nach der Fertigstellung der Erdröhre ersetzt wird,* Thin-walled clothing required for the earth tube, which will be replaced after the earth tube has been completed,
vorzugsweise stählerne Vortriebsrohr nach Fertigstel- optimal den an sie zu stellenden Anforderungenpreferably steel jacking pipe after completion - optimally the requirements to be placed on it
lung der Erdröhre durch die endgültige Auskleidung zu 65 hinsichtlich ihrer Nutzung angepaßt werden kann. Esdevelopment of the earth tube can be adapted to 65 with regard to its use through the final lining. It
ersetzen. Daraus folgt der entscheidende Vorteil, daß können Produktrohre aus beliebigem Material mitsubstitute. This has the decisive advantage that product pipes made of any material can be used
sowohl die für den Bauzustand, als auch die für den beliebigem Innendurchmesser und beliebiger Quer-both those for the construction stage, as well as those for any inside diameter and any transverse
Endzustand erforderlichen Einrichtungen jeweils nur für schnittsform eingebaut werden, sofern ihr Außendurch-Final state required facilities are only installed for sectional shape, provided that their outer diameter
messer nicht größer ist als der des Vortriebsrohres. Die Stoßverbindungen der Produktrohre können ebenfalls in beliebiger Weise gestaltet sein, um den Anforderungen an die zu erstellende Rohrleitung zu genügen, ohne daß nachträgliche Arbeiten in der Leitung notwendig wären. Damit können auch höchste Anforderungen an den Korrosionsschutz erfüllt werden.diameter is not larger than that of the jacking pipe. The butt joints of the product pipes can also be designed in any way to meet the requirements of the pipeline to be created without that subsequent work in the line would be necessary. This means that even the highest demands can be placed on the corrosion protection are met.
v7enn die Erfindung auch in erster Linie für den Einsatz bei der Herstellung nicht mehr begehbarer Rohrleitungen konzipiert wurde, so ist sie in ihrer Verwendung dort nicht hierauf beschränkt; sie kann vielmehr auch zur Herstellung von Rohrleitungen bis zu 1200 mm Durchmesser und mehr mit Vorteil eingesetzt werden.v7enn the invention also primarily for use in the manufacture no longer accessible Pipelines was designed, so it is not limited in their use there; she can rather, it is also used to advantage for the production of pipelines up to 1200 mm in diameter and more will.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with the aid of an exemplary embodiment shown in the drawing explained. It shows
Fig. 1 im Längsschnitt die Darstellung des Vortriebsverfahrens nach der Erfindung zwischen Äniahrschacht und Ziclschacht,Fig. 1 in longitudinal section the representation of the driving method according to the invention between Äniahrschacht and Ziclschacht,
F i g. 2 den Einbau eines neuen Rohrschusses des Vortriebsrohres im Anfahrschacht,F i g. 2 the installation of a new pipe section of the jacking pipe in the approach shaft,
Fig.3 das Ansetzen des ersten Produktrohres im Anfahrschacht,Fig. 3 the placement of the first product pipe in the approach shaft,
F i g. 4 im Längsschnitt den Vortrieb der Produktrohrleitung,F i g. 4 the driving of the product pipeline in longitudinal section,
F i g. 5 einen Querschnitt durch das Vortriebsrohr mit Versorgungsleitungen,F i g. 5 shows a cross section through the jacking pipe with supply lines,
Fig.6 einen Längsschnitt durch einen Stoß des Vortriebsrohres,6 shows a longitudinal section through a joint of the jacking pipe,
F i g. 7 den Längsschnitt nach F i g. 6 in größerem Maßstab.F i g. 7 shows the longitudinal section according to FIG. 6 in larger Scale.
F i g. 8 einen Querschnitt durch das Vortriebsrohr bei Rückholung eines Bohrgeräts.F i g. 8 shows a cross section through the jacking pipe when a drilling device is retrieved.
F i g. 9 einen Querschnitt durch das Vortriebsrohr mit Dehnerstationen.F i g. 9 shows a cross section through the jacking pipe with expansion stations.
Fig. 10 einen Längsschnitt durch einen Stoß des Vortriebsrohres mit Dehnerstationen,Fig. 10 is a longitudinal section through a joint of the Jacking pipe with expansion stations,
F i g. 11 einen Längsschnitt nach F i g. 10 in größerem Maßstab.F i g. 11 shows a longitudinal section according to FIG. 10 in larger Scale.
Fig. 12 einen Querschnitt durch den Druckring im Anfahrschacht,12 shows a cross section through the pressure ring in the approach shaft,
F i g. 13 einen Längsschnitt durch den Druckring nach der Linie XIII-XlII in F i g. 12.F i g. 13 shows a longitudinal section through the pressure ring the line XIII-XlII in F i g. 12th
F i g. 14 einen Schnitt durch eine der Versorgungsleitungen nach der Linie XIV-XIV in F i g. 13, dieF i g. 14 shows a section through one of the supply lines along the line XIV-XIV in FIG. 13, the
Fig. 15 bis 17 Detaildarstellungen einzelner Arbeitsphasen zum Verschließen der Versorgungsleitungen beim Ansetzen eines neuen Rohrschusses des Vortriebsrohres im Anfahrschacht,15 to 17 show detailed representations of individual work phases for closing the supply lines when placing a new section of the jacking pipe in the approach shaft,
Fig. 18 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Stoßes des Vortriebsrohres und18 shows a longitudinal section through another embodiment of a joint of the jacking pipe and
In den F i g. 1 bis 4 sind einige typische Phasen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Rohrleitung im unterirdischen Vortrieb jeweils in Längsschnitten dargestellt.In the F i g. 1 to 4 are some typical phases of the process of the invention for making a Pipeline in underground jacking each shown in longitudinal sections.
Zur Herstellung einer unterirdischen Rohrleitung sind, wenn nicht die Gegebenheiten des Geländes andere Bedingungen stellen, zwei Schachtanlagen erforderlich, nämlich ein Anfahrschacht A und ein Zielschacht Z Zwischen diesen Schachtanlagen wird die Rohrleitung im unterirdischen Vortriebsverfahren vorgetrieben, wobei die Geländeoberfläche 1 nicht beeinträchtigt wird Sowohl der Anfahrschacht A, wie auch der Zielschacht Z können in an sich bekannter Weise durch Absenken von Brunnenringen aus Stahlbeton unter gleichzeitigem Erdaushub hergestellt werden.To build an underground pipeline, if the conditions of the terrain do not impose different conditions, two shaft systems are required, namely an approach shaft A and a target shaft Z. Between these shaft systems, the pipeline is driven in the underground driving method, whereby the surface 1 is not impaired A, as well as the target shaft Z, can be produced in a manner known per se by lowering well rings made of reinforced concrete with simultaneous excavation.
Im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel befindet sich die Brunnensohle unterhalb des Grundwasserspiegels 2. Sowohl der Anfahrschacht A, wie auch der Zielschacht Z bestehen jeweils aus einer Schachtwandung 3 und einer Sohlplatte 4. In der Wandung 3 des Anfahrschachtes A befindet sich eine öffnung 5 für den Durchtritt des Vortriebsrohres 6, die mit einer Gleitdichtung versehen ist. Die entsprechende öffnung 5' in der Wandung 3' des Zielschachtes Z ist im Zustand der F i g. 1 mit einem Verschluß 7 provisorisch verschlossen.In the exemplary embodiment shown, the bottom of the well is below the groundwater level 2. Both the approach shaft A and the target shaft Z each consist of a shaft wall 3 and a base plate 4. In the wall 3 of the approach shaft A there is an opening 5 for the jacking pipe to pass through 6, which is provided with a sliding seal. The corresponding opening 5 'in the wall 3' of the target shaft Z is in the state of FIG. 1 temporarily closed with a lock 7.
Der Votrtrieb des Vortriebsrohres 6 erfolgt mittels eines Bohrgerätes 8, das nicht Gegenstand der Erfindung ist. Das Bohrgerät 8 weist einen Bohrkopf 9 auf, der beim Vortrieb in Richtung des Pfeils 10 gegen die Ortsbrust gedrückt wird und in drehender Bewegung gemäß dem Pfeil 11 den Abbau des Bodens bewirkt. Im dargestellten Beispiel ist durch eine Schottwand 12 eine Abbaukammer 13 gebildet, in der unier Zufuhr einer Spuiflüssigkcit aus dieser und dem Bohrgut ein Gemisch erzeugt wird, das dann durch das Vortriebsrohr 6 zu Tage gefördert wird. Im Anfahrschacht A ist mit Pfeilen 14 die Zufuhr der Spülflüssigkeit und die Abförderung des Gemisches aus der Abbaukammer 13 angedeutet. An der Geländeoberfläche kann z. B. durch Absetzen die Spülflüssigkeit wieder von dem Bohrgut getrennt und wiederverwendet werden.The propulsion pipe 6 is driven by means of a drilling device 8, which is not the subject of the invention. The drilling device 8 has a drill head 9, which is pressed against the working face during advance in the direction of arrow 10 and causes the soil to be excavated in a rotating movement according to arrow 11. In the example shown, a cutting chamber 13 is formed by a bulkhead 12, in which a mixture is generated from this and the drillings by supplying a flushing liquid, which is then conveyed through the jacking pipe 6 to the surface. In the approach shaft A , arrows 14 indicate the supply of the rinsing liquid and the removal of the mixture from the excavation chamber 13. On the surface of the site, for. B. by settling the rinsing liquid can be separated from the cuttings and reused.
Die für den Vortrieb des Vortriebsrohres 6, an dessen Spitze sich das Bohrgerät 8 befindet, erforderliche Vortriebskraft wird im Anfahrschacht A durch hydraulische Pressen erzeugt, die zwischen einem Druckübertragungsring 15, der an dem jeweils letzten der einzelnen Rohrschüsse des Vortriebsrohres 6 anliegt, und einem Widerlager 16 angeordnet sind, das sich gegen die Schachtwandung 3 des Anfahrschachts A abstützt. Die Wirkungsweise der hydraulischen Pressen ist durch einen Pfeil !7 angedeutet Der Druckübertragungsring 15 ist auf einer Gleitbahn 18 in horizontaler Richtung bewegbar, was an sich bekannt ist.The propulsion force required for propulsion of the propulsion pipe 6, at the tip of which the drilling device 8 is located, is generated in the approach shaft A by hydraulic presses, which are placed between a pressure transmission ring 15, which rests on the last of the individual pipe sections of the propulsion pipe 6, and an abutment 16 are arranged, which is supported against the shaft wall 3 of the approach shaft A. The mode of operation of the hydraulic presses is indicated by an arrow! 7. The pressure transmission ring 15 can be moved in the horizontal direction on a sliding track 18, which is known per se.
In dem in F i g. 2 dargestellten Arbeitszustand ist ehr letzte Rohrschuß des Vortriebsrohres 6 bis etwa zur Schachtwandung 3 hin eingepreßt worden. Zum Einsetzen eines neuen Rohrschusses 6/7 ist der Druckübertragungsring 15 Ober die Gleitbahn 18 zurückgefahren, so daß der neue Rohrschuß 6/7 in Richtung des Pfeils 20 in den Anfahrschacht A hinabgelassen und abgesetzt werden kann. In diesem Stadium sind die Förderleitungen für Spülflüssigkeit und Gemisch verschlossen, damit der Druck in der Abbaukammer 13 erhalten bleibt Durch Ausfahren der hydraulischen Pressen wird unter Vermittlung des Druckübertragungsrings 15 der neue Rohrschuß 6n an den vorhergehenden angepreßt und bei weiterer Druckausübung der Vortrieb des Vortriebsrohrs 6 fortgesetzt Unter Ansetzen jeweils weiterer Rohrschüsse wird der Vortrieb fortgesetzt, bis das Bohrgerät 8 die Durchbrechung 5' im Zielschacht Z erreicht hat und aus dem Zielschacht Zgeborgen werden kann.In the one shown in FIG. The working state shown in FIG. 2 has been pressed in rather the last pipe section of the jacking pipe 6 up to about the shaft wall 3. To insert a new pipe section 6/7, the pressure transmission ring 15 is moved back over the slide 18 so that the new pipe section 6/7 can be lowered into the shaft A in the direction of arrow 20 and deposited. At this stage the delivery lines for flushing liquid and mixture are closed so that the pressure in the excavation chamber 13 is maintained.By extending the hydraulic presses, the new pipe section 6n is pressed against the previous one by means of the pressure transmission ring 15, and the advance of the jacking pipe 6 is continued when further pressure is applied The advance is continued, with further pipe sections being applied in each case, until the drilling device 8 has reached the opening 5 'in the target shaft Z and can be recovered from the target shaft Z.
Obersteigt die Länge der Vortriebsstrecke etwa 100 m, so ist zur Verringerung der Bodenreibung beim Vortrieb des Vortriebsrohres 6 eine Schmierung mit thixotroper Flüssigkeit erforderlich. Zu diesem Zweck weisen die einzelnen Rohrschüsse des Vortriebsrohres 6 Austrittsöffnungen auf, die über eine entsprechende Leitung aus dem Anfahrschacht heraus in Richtung des Pfeiles 21 mit Schmiermittel beaufschlagt werden.If the length of the tunneling section exceeds about 100 m, the ground friction is reduced with Propulsion of the jacking pipe 6 requires lubrication with thixotropic liquid. To this end have the individual pipe sections of the jacking pipe 6 outlet openings, which have a corresponding Line out of the approach shaft in the direction of arrow 21 are acted upon with lubricant.
Nach dem Verfahren nach der Erfindung wird nach der Fertigstellung der Erdröhre zwischen Anfahr-According to the method according to the invention, after completion of the earth tube between start-up
schacht A und Zielschacht Z das Vortriebsrohr 6 durch die die endgültige Rohrleitung bildenden Produktrohre ersetzt. Die Produktrohre richten sich in Material, Profil und Abmessungen nach den Anforderungen der zu erstellenden Rohrleitung. Sie werden ebenfalls in einzelnen Ruhrstücken aus dem Anfahrschacht A heraus in gleicher Weise vorgepreßt wie das Vortriebsrohr 6, wobei die einzelnen Rohrschüsse des Vortriebsrohrs 6 im Zielschacht Zaustreten und wiedergewonnen werden. In Fig. 3 ist in ähnlicher Weise wie in Fig. 2 das Ansetzen des ersten Abschnitts 22a des Produktrohres 22 dargestellt. Der Produktrohrabschnitt 22a wird in Richtung des Pfeiles 23 auf die Gleitbahn 18 abgesetzt; er stützt sich über ein Übergangsstück 24 gegenüber dem letzten Rohrschuß des Vortriebsrohrs 6 ab und wird über ein Druckstück 25 mittels hydraulischer Pressen in Richtung des Pfeils 26 mit der Vortriebskraft beaufschlagt.shaft A and target shaft Z, the jacking pipe 6 is replaced by the product pipes forming the final pipeline. The material, profile and dimensions of the product pipes are based on the requirements of the pipeline to be created. They are also pre-pressed out of the approach shaft A in the same way as the jacking pipe 6 in individual dysentery pieces, with the individual pipe sections of the jacking pipe 6 emerging in the target shaft Z and being recovered. In FIG. 3, in a manner similar to that in FIG. 2, the attachment of the first section 22a of the product pipe 22 is shown. The product pipe section 22a is placed on the slide 18 in the direction of arrow 23; it is supported by a transition piece 24 against the last pipe section of the jacking pipe 6 and is subjected to the propulsion force via a pressure piece 25 by means of hydraulic presses in the direction of arrow 26.
Fig.4 zeigt in einer Gesamtdarstellung einen Zwischenzustand beim Ersetzen des Vortriebsrohres 6 durch das Produktrohr 22, wobei die einzelnen Rohrschüsse, z. B. der Rohrschuß 6m, in Richtung des Pfeils 27 aus dem Zielschacht Z entnommen werden. Um auch bei diesen Vortriebsarbeiten die Schmierung des Vortriebsrohres 6 aufrechterhalten zu können, wird das Schmiermittel nunmehr in umgekehrter Richtung wie nach F i g. 1 aus dem Zielschacht Z heraus in Richtung des Pfeils 28 zugeführt. Die Schmierung der Produktrohrleitung 22 kann über in dieser fahrbare Vorrichtungen erfolgen, die durch Fernsteuerung in der Lage sind, Austrittsöffnungen in den einzelnen Abschnitten des Produktrohres aufzusuchen und durch diese Schmiermittel in die Bodenfuge einzupressen.4 shows an overall view of an intermediate state when the jacking pipe 6 is replaced by the product pipe 22, the individual pipe sections, e.g. B. the pipe section 6m, in the direction of arrow 27 from the target shaft Z can be removed. In order to be able to maintain the lubrication of the jacking pipe 6 even during this jacking work, the lubricant is now applied in the opposite direction to that shown in FIG. 1 is fed out of the target shaft Z in the direction of arrow 28. The product pipeline 22 can be lubricated by means of devices which can be moved in it and which, by remote control, are able to locate outlet openings in the individual sections of the product pipe and to use these to press lubricants into the floor joint.
In den F i g. 5 bis 7 sind die Ausbildung der einzelnen Rohrschüsse des Vortriebsrohres und die Stoßverbindungen dieser Rohrschüsse dargestellt. Jeder der RohrschüEse 6/n bzw. 6« des Vortriebsrohrs δ besieht aus einem Stahlrohr 30 konstanter Wanddicke, das an dem in Vortriebsrichtung gemäß Pfeil tO (Fig.6) vornliegenden Ende ein Spitzende und am entgegengesetzten Ende ein Muffenende aufweist. Um mit Rücksicht auf die Bocfenreibung die Außenwand des Vortriebsrohrs 6 glatt durchgehen zu lassen, ist das Spitzende 31 im Beispiel der Fig.7 dadurch erzeugt, daß an der Innenseite des Stahlrohrs 30 des Rohrschusses 6/J ein in Vortriebsrichtung überstehendes Rohrstück 32 angeschweißt ist. Das Muffenende 33 am Ende des Stahlrohrs 30 des Rohrschusses 6m ist dadurch erzeugt, daß ebenfalls an der Innenseite des Stahlrohrs 30 unter Zwischenschaltung eines Rohrstücks 34 ein Rohrstück 35 bündig mit dem äußeren Ende des Stahlrohrs 30 angeschweißt ist. Dadurch entsteht am Muffenende 33 eine stirnseitige Nut 36, in die das überstehende Ende 37 des Spitzendes 31 des benachbarten Rohrschusses 6n eingeführt werden kann. Am Grunde der Nut 36 ist ein Einlagestück 38 aus elastischem Material angeordnet, das in der Lage ist die Vortriebskräfte zu übertragen. Die Fuge 39 zwischen den beiden Rohrschüssen 6m und 6/j ist in üblicher Weise gedichtet und durch ein umlaufendes Schleppblech 40 abgedeckt, das ebenfalls etwas vertieft am Außenumfang der Stahlrohre 30 angeordnet istIn the F i g. 5 to 7 show the design of the individual pipe sections of the jacking pipe and the butt joints of these pipe sections. Each of the pipe sections 6 / n or 6 ″ of the jacking pipe δ consists of a steel pipe 30 of constant wall thickness, which has a spigot end at the front end in the direction of advance according to arrow tO (FIG. 6) and a socket end at the opposite end. In order to allow the outer wall of the jacking pipe 6 to pass smoothly, taking into account the friction between the bowls, the spigot end 31 in the example in FIG. The socket end 33 at the end of the steel pipe 30 of the pipe section 6m is produced in that a pipe section 35 is also welded flush with the outer end of the steel pipe 30 on the inside of the steel pipe 30 with the interposition of a pipe section 34. This creates an end-face groove 36 at the socket end 33, into which the protruding end 37 of the spigot end 31 of the adjacent pipe section 6n can be inserted. At the bottom of the groove 36 an insert 38 made of elastic material is arranged, which is able to transmit the propulsive forces. The joint 39 between the two pipe sections 6m and 6 / j is sealed in the usual way and covered by a circumferential drag plate 40, which is also arranged somewhat recessed on the outer circumference of the steel pipes 30
In den F i g. 18 und 19 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rohrstoßes des Vortriebsrohres dargestellt. Auch hier besteht jeder der Rohrschüssc 6i7i'bzw. 6n' aus einem Stahlrohr 30' konstanter WandCicke, das an dem in Vortriebsrichtung vornliegenden Ende ein Spitzende 3Γ und am entgegengesetzten Ende ein Muffenende Ti' aufweist. Da durch das Ineinandergreifen von Spitzende 3Γ und Muffenende 33' auch eine Dichtung des Rohrstoßes gegen äußeren Wasserdruck erreicht werden muß, müssen diese Teile exakt ineinander passen. Das Herstellungsverfahren der Stahlrohre aus großen Platten durch Schweißen entlang einer Längsnaht erlaubt im allgemeinen keine große Genauigkeit. Aus diesem Grund sind sowohl das Spitzende 3Γ, wie auch das Muffenende 33' hier an eigenen rohrförmigen Teilen 76 bzw. 77 gebildet, die jeweils Verlängerungen 78 bzw. 79 aufweisen und mit diesen durch Überlappung unter Zwischenschaltung elastischer Fugenzwischenlagen 82 z. B. mittels Schrauben 83 mit den Stahlrohren 30' verbunden sind. Die das Spitzende 31' und das Muffenende 33' enthaltenden Rohrteile 76 bzw. 77 können so gesondert als maschinenmäßig bearbeitete Stahlformteile vorbereitet und dann mit der Möglichkeit eines Toleranzausgleichs lösbar mit den Stahlrohren 30' verbunden werden. AufIn the F i g. 18 and 19 a further embodiment of a pipe joint of the jacking pipe is shown. Here, too, there is each of the Rohrschüssc 6i7i'bzw. 6n 'made of a steel tube 30' of constant wall thickness, which has a pointed end 3Γ at the front end in the direction of advance and a socket end Ti ' at the opposite end. Since the interlocking of the spigot end 3Γ and socket end 33 'also seals the pipe joint against external water pressure, these parts must fit exactly into one another. The method of manufacturing steel pipes from large plates by welding along a longitudinal seam generally does not allow great accuracy. For this reason, both the spigot end 3Γ, as well as the socket end 33 'are formed here on their own tubular parts 76 and 77, each having extensions 78 and 79 and with these by overlapping with the interposition of elastic joint liners 82 z. B. are connected to the steel pipes 30 'by means of screws 83. The pipe parts 76 and 77 containing the spigot end 31 'and the socket end 33' can thus be prepared separately as machined steel shaped parts and then releasably connected to the steel pipes 30 'with the possibility of tolerance compensation. on
2" diese Weise wird auch die Möglichkeit geschaffen, die Teile 76 und 77 wahlweise mit Stahlrohren 30' unterschiedlicher Länge zu verbinden.2 "this way it also creates the possibility that Parts 76 and 77 optionally to connect with steel tubes 30 'of different lengths.
Die Stoßfuge 39' zwischen den beiden Rohrschüssen 6m' und 6n' ist durch einen Dichtungsstreifen 80 gedichtet, der an der Stirnseite 81 des Spitzendes 3Γ durch Ankleben befestigt ist. Der Dichtungsstreifen 80 hat im unverformten Zustand etwa die aus Fig. 19 ersichtliche sechseckige Gestalt, die bewirkt, daß die winkelförmig ausgestellten Flanken 84 durch Anlage an den zueinander parallelen Seitenwänden 85 der Nut 36' eine Verformung gegenüber der im rechten Teil der Fig. 19 gestrichelt dargestellten Ausgangsform erfahren. Auf diese Weise wird mittels eines Dichtungsstreifens 80 aus Gummi, Kunststoff oder dergleichen nicht nur eine doppelseitige Dichtung gegen beide Seitenwünde der Nut 36' erreicht, sondern auch das am Gnsnde der Nut snzuördrieride Einlagestück aus elastischem Material gebildet, das in der Lage ist, die Vortriebskräfte zu übertragen.The butt joint 39 'between the two pipe sections 6m' and 6n ' is sealed by a sealing strip 80 which is attached to the end face 81 of the spigot end 3Γ by gluing. In the undeformed state, the sealing strip 80 has approximately the hexagonal shape shown in FIG. 19, which causes the angularly raised flanks 84 to deform in relation to that in the right-hand part of FIG. 19 by resting against the mutually parallel side walls 85 of the groove 36 ' experience shown initial form. In this way, by means of a sealing strip 80 made of rubber, plastic or the like, not only a double-sided seal against both side walls of the groove 36 'is achieved, but also the insert piece made of elastic material which is able to reduce the propulsive forces and which is to be removed at the end of the groove transferred to.
·»" Die beiden Rohrschüsse 6m' und 6/?' sind in der Darstellung der Fig. 18 unter einem Winkel λ zueinander geneigt, was einer Kurvenfahrt des Vortriebsrohrs entspricht. Dies hat zur Folge, daß der Dichtungsstreifen 80 im unteren Bereich des Rohres stärker zusammengedrückt erscheint als im oberen Bereich. Diese unterschiedlichen Zusammendrückungen müssen aufnehmbar sein, was gelegentlich dazu führen kann, daß ein Einlagestück noch zusätzlich zu dem Dichtungsstreifen 80 vorgesehen sein muß.· »" The two pipe sections 6m 'and 6 /?' are in the Representation of FIG. 18 inclined at an angle λ to one another, resulting in cornering of the jacking pipe is equivalent to. This has the consequence that the sealing strip 80 in the lower region of the pipe appears more compressed than in the upper area. These different compressions must be recordable, which can occasionally lead to an insert in addition to the Sealing strip 80 must be provided.
Diese Fugenausbildung ist unabhängig von den Vortriebsrohren nach der Erfindung bei allen vergleichbaren Rohrstößen, beispielsweise auch solchen aus Asbestzement, Beton oder dergleichen anzuwenden, die im Vortriebsverfahren vorgepreßt werden.This joint formation is independent of the jacking pipes according to the invention in all comparable Pipe joints, for example those made of asbestos cement, concrete or the like to use the be pre-pressed in the jacking process.
Dieser einfachen Steckverbindung der Rohrschüsse des Vortriebsrohres 6 entsprechen auch die Verbindungen der beiden Versorgungsleitungen 41 und 42 für die Zuführung der Spülflüssigkeit bzw. die Abförderung des Gemisches aus Spülflüssigkeit und Bohrgut. Die Leitungen 41 und 42 bestehen ebenfalls aus Stahlrohren, die im unteren Bereich der Rohrschüsse des Vortriebsrohrs 6 fest mit diesem verbunden, vorzugsweise verschweißt, sind. Die Rohrschüsse der Versorgungsleitungen 41 bzw. 42 weisen jeweils ein Spitzende 43 undThe connections also correspond to this simple plug connection of the pipe sections of the jacking pipe 6 of the two supply lines 41 and 42 for the supply of the rinsing liquid and the removal of the Mixture of flushing fluid and cuttings. The lines 41 and 42 also consist of steel pipes, which in the lower area of the pipe sections of the jacking pipe 6 are firmly connected to this, preferably welded, are. The pipe sections of the supply lines 41 and 42 each have a spigot 43 and
» ein Glockenende 44 auf, die unier Zwischenschaltung eines Dichtungsrings 45 in derselben Richtung steckbar sind wie die Rohrschüsse des Vortriebsrohrs 6. Allerdings sind die Stöße der Versorgungsleitungen 4i»A bell end 44 on, the unier interposition of a sealing ring 45 can be inserted in the same direction as the pipe sections of the jacking pipe 6. However, the joints of the supply lines are 4i
bz-w. 42 gegenüber demjenigen des Vortriebsrohrs 6 etwas versetzt. respectively. 42 slightly offset from that of the jacking pipe 6.
Da die einzelnen Schüsse der Versorgungsleitungen 41 bzw. 42 fest mit den Rohrschüssen des Vortriebsrohrs 6 verbunden sind, sind die einzelnen Schüsse des Vortriebsrohres 6 in dem in F i g. 7 dargestellten zusammengesteckten Zustand auch drehmomentfest miteinander verbunden, da über die Steckverbindungen der Versorgungsleitungen 41 bzw. 42 Schubkräfte übertragen werden können. Wenn die beiden Rohrverbindungen für die Übertragung des vom Bohrgerät ausgeübten vollen Drehmoments nicht ausreicht, ist es möglich, über den Umfang der Stahlrohre 30 verteilt eine oder mehrere weitere Möglichkeiten zur Schubkraftübcrtrpgung vorzusehen. Dies können einfache am -5 Spitzende 31 eines Rohrschusses 6n angeordnete Finger 46 sein, die in eine aus zwei seitlichen Laschen 47 am Muffenende des benachbarten Rohrschusses 6m gebildete Taschen eingreifen.Since the individual sections of the supply lines 41 and 42 are firmly connected to the pipe sections of the jacking pipe 6, the individual sections of the jacking pipe 6 are in the form shown in FIG. 7 also connected to one another in a torque-proof manner, since shear forces can be transmitted via the plug connections of the supply lines 41 and 42, respectively. If the two pipe connections are not sufficient for the transmission of the full torque exerted by the drilling device, it is possible to provide one or more further possibilities for the transmission of thrust distributed over the circumference of the steel pipes 30. These can be simple fingers 46 which are arranged on the spigot end 31 of a pipe section 6n and which engage in a pocket formed from two lateral tabs 47 at the socket end of the adjacent pipe section 6m.
Auf dies? Weise ist gewährleistet, daß mit dem Hi Ansetzer jedes einzelnen Rohrschusses des Vortriebsrohres 6 (F i g. 2) und Vollzug der Steckverbindungen des Vortriebsrohres, wie auch der Versorgungsleitungen, wozu neben den dargestellten Leitungen 41 bzw. 42 für Spülflüssigkeit bzw. Abförderung noch weitere Leitungen, z. B. für Schmiermittel, Hydraulikflüssigkeit, Elektrik oder Elektronik kommen können, auch eine drehmomentenfeste Verbindung der Rohrschüsse zustandegekommen ist, so daß das vom Bohrgerät an der Spitze des Vortriebsrohres β ausgeübte Drehmoment über das Vortriebsrohr in den Anfahrschacht übertragen werden kann, wo es durch den Druckübertragungsring 15 aufgenommen wird.On this? Way it is ensured that, with the Hi piecing each pipe section of the propulsion tube 6 (F i g. 2) and execution of the plug-in connections of the propulsion tube, as well as the supply lines, which include not only the illustrated lines 41 and 42 for washing liquid or removal conveyance another Lines, e.g. B. for lubricants, hydraulic fluid, electrics or electronics, a torque-proof connection of the pipe sections has come about, so that the torque exerted by the drill at the tip of the jacking pipe β can be transmitted via the jacking pipe into the start-up shaft, where it is through the pressure transmission ring 15 is recorded.
Der Druckübertragungsring 15 ist im einzelnen in den Fig. 12 und 13 dargestellt. Der Druckübertragungsring 15 besteht aus einem Stahlteil, das in bzw. entgegen der Vortriebsrichtung (Pfeil 10) auf der Gleitbahn 18 verschieblich ist. Die Gleitbahn 18 besteht aus zwei schrägliegenden Längsträgern 48 aus Stahlprofilen, die über Knaggen 49 auf Querträger 50 abgestützt sind. Die *« oberen Flanschen der Längsträger 48 werden jeweils von außen her durch winkelförmige Konsolen 51 umgriffen, wodurch der Druckübertragungsring 15 an einer Drehung gegenüber der Gleitbahn 18 gehindert und das über das Vortriebsrohr 6 übertragene Drehmoment aufgenommen und abgetragen wird.The pressure transmission ring 15 is shown in detail in FIGS. The pressure transmission ring 15 consists of a steel part that moves in or against the direction of advance (arrow 10) on the slide 18 is movable. The slide 18 consists of two Inclined longitudinal members 48 made of steel profiles, which are supported on cross members 50 via lugs 49. The *" The upper flanges of the longitudinal members 48 are each connected from the outside by means of angular brackets 51 encompassed, as a result of which the pressure transmission ring 15 is prevented from rotating with respect to the slide track 18 and the torque transmitted via the jacking pipe 6 is absorbed and carried away.
Der Druckübertragungsring 15 weist weiterhin an der in Vortriebsrichtung (Pfeil 10) vornliegenden Seite ein Spitzende 52 auf, das demjenigen eines Rohrschusses des Vortriebsrohrs 6 entspricht sowie Rohrstutzen 53, die den Spitzenden 43 der Rohrschüsse der Versorgungsleitungen 41 bzw. 42 entsprechen. Die Rohrstutzen 53 stellen die Aus- bzw. Eintritte von Rohrleitungen 54 bzw. 55 dar, d:e innerhalb des Druckübertragungsrings 15 verlaufen und an dessen Oberseite 56 in Rohrstutzen 57 bzw. 58 austreten. An diese Rohrstutzen 57 und 58 werden im Anfahrschacht (Fig. 1) die Versorgungsleitungen angeschlossen, die dort in Richtung der Pfeile 14 entsprechend Zufuhr von Spülflüssigkeit bzw. Abförderung des Gemisches geschickt werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß beim Ansetzen eines neuen Rohrschusses im Anfahrschacht (F i g. 2) mit dem Ineinanderstecken der Rohrverbindungen auch gleich der funktionsfähige Anschluß der Versorgungsleitungen bewirkt istThe pressure transmission ring 15 also has a spigot end 52 on the forward side in the advance direction (arrow 10), which corresponds to that of a pipe section of the jacking pipe 6 and pipe sockets 53 which correspond to the spigot ends 43 of the pipe sections of the supply lines 41 and 42, respectively. The pipe socket 53 represent the output or admissions of pipelines 54 and 55 constitute, d: e run within the pressure transmission ring 15 and exit on the upper side 56 in pipe stub 57 and 58th The supply lines are connected to these pipe sockets 57 and 58 in the approach shaft (FIG. 1) and are sent there in the direction of the arrows 14 according to the supply of flushing liquid or the removal of the mixture. In this way it is ensured that when a new pipe section is placed in the approach shaft (FIG. 2), the functional connection of the supply lines is also effected when the pipe connections are plugged into one another
Zum Vortrieb von Rohrleitungen mit einer Vortriebslänge von über 100 m ist es nicht nur erforderlich, die Bodenfuge mit einem geeigneten Schmiermittel zu schmieren, um die Bodenreibung herabzusetzen, iondern es ist weiterhin notwendig, den Vortrieb des Vortriebsrohres 6 abschnittsweise vorzunehmen. Zu diesem Zweck müssen in gewissen Abständen voneinander an sich bekannte, sogenannte Dehnerstationen vorgesehen werden, d. h. Stellen, an den*n sich ein aus mehreren Rohrschüssen bestehender Rohrabschnitt gegenüber dem in Ruhe befindlichen benachbarten Abschnitt vorgepreßt werden kann. Nach der Erfindung ist es möglich, auch derartige Dehnerstationen fest und demzufolge unmittelbar funktionsfähig in die einzelnen Rohrschüsse des Vortriebsrohres 6 zu integrieren. Eine derartige Dehnerstation ist in den F i g. 9 bis 11 dargestellt.For jacking pipelines with one jacking length from over 100 m it is not only necessary to seal the floor joint with a suitable lubricant Lubricate to reduce ground friction, ionize it is also necessary to advance the jacking pipe 6 in sections. to For this purpose, so-called stretching stations, known per se, have to be used at certain intervals from one another be provided, d. H. Places where a pipe section consisting of several pipe sections is located can be pre-pressed compared to the adjacent section at rest. According to the invention it is possible to fix such stretching stations and consequently work directly in the individual To integrate pipe sections of the jacking pipe 6. Such a stretching station is shown in FIGS. 9 to 11 shown.
Die Dehnerstation ist hier zwischen den Rohrschüssen 6x und 6y des Vortriebsrohrs 6 angeordnet. Das Spitzende 3Γ des Rohrschusses Sy ist hier verlängert ausgebildet, um in der ebenfalls vertieften Nut 36' am Muffenende 33' eine größere Bewegungsmöglichkeit zu schaffen. Zusätzlich ist in der Nut 36: ein Dichtungsring 59 angeordnet.The expansion station is arranged here between the pipe sections 6x and 6y of the jacking pipe 6. The spigot 3Γ of the pipe section Sy is designed to be elongated here in order to create a greater possibility of movement in the likewise recessed groove 36 'at the socket end 33'. A seal ring disposed 59: In addition, in the groove 36th
Über den Umfang des Vortriebsrohres 6 sind drei Zylinder-Kolben-Einheiten 60 vorgesehen, deren Zylinder 61 einerseits über ein Gelenk 62 an eine Konsole 63 angeschlossen sind, die mit der Wandung des Rohrschusses 6x fest verbunden ist, während die Kolbenstange 64 der Zylinder-Kolben-Einheit 60 ebenfalls über ein Gelenk 65 an eine Konsole 66 angeschlossen ist, die mit dem Rohrschuß 6y fest verbunden ist Durch Ausfahren der Zylinder-Kolben-Einheiten 60, die so angeordnet sein müssen, daß sie eine axial in Vortriebsrichtung wirkende Resultierende haben, kann eine Relatiwerscltiebung des den Rohrschuß 6x aufweisenden Rohrabschnitts gegenüber dem den Rohrschuß 6y aufweisenden Rohrabschnitt erzeugt werden. Three cylinder-piston units 60 are provided over the circumference of the jacking pipe 6 , the cylinders 61 of which are connected via a joint 62 to a bracket 63 which is firmly connected to the wall of the pipe section 6x, while the piston rod 64 is the cylinder-piston -Unit 60 is also connected via a joint 65 to a bracket 66, which is firmly connected to the pipe section 6y a relative displacement of the pipe section having the pipe section 6x with respect to the pipe section having the pipe section 6y can be generated.
Dadurch, daß sowohl die Versorgungsleitungen 41 und 42, als auch die Dehnerstationen mit Zylinder-Kolben-Einheitcn 60 fest mit den jeweiligen Rohrschüssen des Vortriebsrohrs 6 verbunden sind, gelingt es, diese entlang des Umfangs des Vortriebsrohres so zu plazieren, daß während des gesamten Vortriebs die Möglichkeit besteht, das Bohrgerät 8 mit dem Bohrkopf durch das Vortriebsrohr 6 zurückzuholen. Da das Bohrgerät 8 mit dem Bohrkopf 9 nicht Gei/Tistand der Erfindung ist, ist in F i g. 8 lediglich angedeutet, wie ein Bohrgerät mit einem mit Rollenmeißeln 67 ausgerüsteten Bohrkopf in einer bestimmten Stellung durch das Vortriebsrohr 6 zurückgeholt werden kann. Dabei sind die Rollenmeißel 67 am Bohrkopf einklappbar angeordnet da die Grundfläche der Vortriebsbrust notwendigerweise größer sein muß als der Innendurchmesser des Vortriebsrohres 6. Das — nicht dargestellte — Bohrgerät 8 kann auf schienenartigen Führungen rollend oder gleitend verschiebbar sein, die entweder an den Versorgungsleitungen 41 und 42 angebracht oder direkt aus diesen bestehen können.Because both the supply lines 41 and 42, as well as the expansion stations with cylinder-piston units 60 are firmly connected to the respective pipe sections of the jacking pipe 6, this succeeds to place along the circumference of the jacking pipe so that during the entire jacking the It is possible to retrieve the drill 8 with the drill head through the jacking pipe 6. Since that Drill 8 with the drill head 9 not Gei / Tistand Invention is shown in FIG. 8 only indicated how a drill with one equipped with roller bits 67 The drill head can be retrieved in a certain position through the jacking pipe 6. Are there The roller bits 67 on the drill head are arranged so that they can be folded in, since the base area of the driving face is necessary must be larger than the inner diameter of the jacking pipe 6. The - not shown - Drill 8 can be sliding or rolling on rail-like guides that either attached to the supply lines 41 and 42 or can consist directly of these.
Um dann, wenn das Bohrgerät 8 mit dem Bohrkopf zur Wartung oder zur Behebung von Störungen in den Anfahrschacht A zurückgeholt wird, nicht jeweils die Versorgungsleitungen 41 und 42 vollständig entleeren zu müssen, wobei der Druck in der Abboikammer 13 und damit unter Umständen die Stützung der Ortsbrust verloren ginge, sind Vorkehrungen getroffen, um diese Leitungen im Bereich des Druckübertragungsrings 15 verschließen zu können. Diese Vorkehrungen sind in den Fi g. 13 bis 17 dargestellt Die in dem Druckübertragungsring 15 integrierten Leitungen 54 und 55, die zu den Anschlußstutzen 53 führen, besitzen zur Luftseite 68In order to avoid having to completely empty the supply lines 41 and 42 when the drilling device 8 with the drill head is brought back into the approach shaft A for maintenance or troubleshooting, the pressure in the boiling chamber 13 and thus possibly the support of the If the face would be lost, precautions have been taken to be able to close these lines in the area of the pressure transmission ring 15. These precautions are shown in Figs. 13 to 17 are shown. The lines 54 and 55 integrated in the pressure transmission ring 15, which lead to the connecting pieces 53, face the air side 68
des Druckübertragungsringes 15 hin den AnschluBstutzen 53 entgegengesetzt gerichtete Stutzen 69, die durch jeweils einen Abschlußdeckel 70 abschließbar sind. In jeden Rohrstutzen 69 kann jeweils ein aufblasbarer Packer 71 eingeführt werden, der einerseits mit einer Stange 72 lösbar verbunden und andererseits mit einer Leitung 73, z. B. für Preßluft, lösbar verbunden werden kann. Sowohl die Stange 72, wie auch die Leitung 73 sind durch den Abschlußdeckel 70 dichtend hindurchgeführtof the pressure transmission ring 15 towards the connection piece 53 oppositely directed nozzles 69 which can each be closed by a cover 70. In each pipe socket 69 an inflatable packer 71 can be introduced, on the one hand with a Rod 72 releasably connected and on the other hand with a line 73, z. B. for compressed air, are releasably connected can. Both the rod 72 and the conduit 73 are passed through the cover 70 in a sealing manner
Die Betätigung des Packers und seine Wirkungsweise sind in den F i g. 14 bis 17 dargestellt.The actuation of the packer and its mode of operation are shown in FIGS. 14 to 17 shown.
In der in Fig. 14 dargestellten Stellung liegt der Druckübertragungsring 15 an dem Muffenende des Rohrschusses 6m an und der Rohrstutzen 53 ist mit dem Glockenende 44 des Rohrschusses 42/n verbunden. Der Packer 71 befindet sich in zurückgezogener Stellung im Bereich des Rohrstutzens 69.In the position shown in Fig. 14 is the Pressure transmission ring 15 at the socket end of the pipe section 6m and the pipe socket 53 is with the Bell end 44 of the pipe section 42 / n connected. Of the Packer 71 is in the retracted position in the area of the pipe socket 69.
Wenn der Rohrschuß 6m vollständig eingepreßt ist und ein neuer Rohrschuß 6n angesetzt werden muß (F i g. 2), wird der Packer 7i mitteis der Stange 72, die einen Handgriff 74 aufweisen kann, aus der in Fig. 14 gezeigten Ruhestellung an das Ende des Rohrschusses 42jd geschoben und dort z.B. mittels Zufuhr vqn Preßluft durch die Rohrleitung 73 aufgeblasen, so daß er den Querschnitt der Rohrleitung 42m voll ausfüllt In diesem Zustand kann die Stange 72 von dem Packer 71 gelöst werden, z. B. durch eine Gewindeverbindung oder einen Bajonettverschluß, und zurückgezogen werden. In ähnlicher Weise ist es auch möglich, die Schlauchleitung 73 nach Absperren durch ein Ventil 75 zu lösen und ebenfalls zurückzuziehen (Fig. 16). InWhen the pipe section 6m is completely pressed in and a new pipe section 6n has to be attached (FIG. 2), the packer 7i is moved from the rest position shown in FIG. 14 to the end by means of the rod 72, which can have a handle 74 of the pipe section 42jd pushed and there, for example, inflated by supplying compressed air through the pipe 73 so that it completely fills the cross section of the pipe 42m. In this state, the rod 72 can be released from the packer 71, e.g. B. by a threaded connection or a bayonet lock, and withdrawn. In a similar way, it is also possible to loosen the hose line 73 after it has been shut off by a valve 75 and also to pull it back (FIG. 16). In
to diesem Zustand kann der Druc-kübertragungsring 15 zurückgefahren werden, so daß Platz zum Ansetzen des neuen Rohrschusses 6n frei wird (Fig. 17). Nach dem Vorfahren des Druckübertragungsrings 15 und dem Schließen sowohl der Stoßverbindung zwischen dem Rohrschuß 6/n und dem Rohrschuß 6λ, als auch der Verbindung zwischen dem Rohrschuß 6n und dem Druckübertragungsring 15 werden sowohl die Stange 72, als auch die Rohrleitung 73 wieder mit dem Packer bzw. dem Ventil 75 verbunden, der Packer entleert undIn this state, the pressure transmission ring 15 can be moved back so that space is free for attaching the new pipe section 6n (FIG. 17). After advancing the pressure transmission ring 15 and closing both the butt connection between the pipe section 6 / n and the pipe section 6λ, as well as the connection between the pipe section 6n and the pressure transmission ring 15, both the rod 72 and the pipe 73 are again with the packer or the valve 75 is connected, the packer emptied and
2ό zurückgezogen. Damit wird der Durchfiußquerschnitt wieder frei.2ό withdrawn. This is the flow cross-section free again.
Hierzu 7 Blatt ZeichnungenIn addition 7 sheets of drawings
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Applications Claiming Priority (2)
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| DE19823222880 DE3222880C2 (en) | 1982-02-10 | 1982-06-18 | Method and device for the construction of a pipeline in underground jacking |
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-
1982
- 1982-06-18 DE DE19823222880 patent/DE3222880C2/en not_active Expired
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