DE3823331A1 - Verfahren und vorrichtung zum einrammen von rohren - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum einrammen von rohrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Einrammen von Rohren in das Erdreich.
Das Einrammen von Stahlrohren, wie beispielsweise Schutz-
oder Leitungsrohren, mit Hilfe einer Ramme, deren konische
Schlagspitze direkt oder mittels eines Rammaufsatzes in das
rückwärtige Ende eines auf Lagerböcken geführten Rohres mit
einem das vordere Ende nach innen und außen übergreifenden
Schneidschuh eingreift, hat sich in zunehmendem Maße in die
Praxis eingeführt.
Allerdings ist es bei den bekannten Verfahren aufgrund der
sehr hohen Schlagenergie der das Rammrohr in das Erdreich
eintreibenden Ramme nicht möglich, Rohre die nicht wie
Stahlrohr eine hohe Festigkeit und Zähigkeit besitzen, wie
beispielsweise Kunststoff- oder Keramikrohre, direkt in das
Erdreich einzurammen. Vielmehr wird in diesem Falle zu
nächst ein Erdkanal mittels z.B. eines Rammbohrgerätes her
gestellt und anschließend das Keramik- oder Kunststoffrohr
in den Erdkanal eingezogen, bzw. das zu verlegende Rohr
kann sogleich von dem Rammbohrgerät nachgezogen werden.
Allerdings sind die mittels eines Rammbohrgerätes herzustel
lenden Erdkanäle im Durchmesser begrenzt. Zum Verlegen ei
nes Rohres von geringer Festig- und Zähigkeit ist es außer
dem häufig erforderlich, zunächst ein Schutzrohr aus Stahl
in das Erdreich einzubringen und erst danach das Kunst
stoff- oder Keramikrohr in das Schutzrohr einzuziehen.
Da das Rammrohr vorne bzw. am Schneidschuh offen ist,
dringt - abgesehen von den Schwierigkeiten bzw. dem Aufwand
beim Verlegen eines Nicht-Stahlrohres - das Erdreich wäh
rend des Rammens immer weiter in das Rohrinnere ein, wäh
rend der Schneidschuh das das Rohr umgebende Erdreich ver
dichtet und infolge seines im Vergleich zum Rohr größeren
Durchmessers einen Erdkanal schafft, in dem sich das Ramm
rohr unter den Schlägen der Ramme mit verhältnismäßig ge
ringer Mantelreibung vorwärtsbewegt.
In dem Maße, wie sich das Rohrinnere bei zunehmendem Ramm
fortschritt mit Erdreich füllt, erhöht sich auch die Erd
reichreibung an der Rohrinnenwand; dies insbesondere, wenn
sich das Erdreich im Rohrinnern unter dem Einfluß der Ramm
schläge und des vom vorderen Rohrende eindringenden Erd
reichs immer mehr verdichtet. Des weiteren wird das im
Rohrinnern befindliche Erdreich bei der Vorwärtsbewegung
des Rohrs zwangsläufig mitbeschleunigt. Auf diese Weise
ergibt sich insgesamt ein zusätzlicher Energieaufwand.
Es sind eine Reihe von Verfahren zum Entfernen des Erd
reichs aus dem Rohrinneren bekannt. So läßt sich das Erd
reich beispielsweise mit Hilfe einer angetriebenen Schnecke
aus dem Rohrinnern entfernen. Das erfordert aber ebenso wie
ein Ausspülen des Erdreichs mit Hochdruckwasser einen zu
sätzlichen, hohen apparativen Aufwand. Bei einem anderen
Verfahren zum Entfernen des Erdreichs aus dem Rohrinnern
wird nach Beendigung des Rammens in das vordere Rohrende
eine an der Rohrinnenwandung dichtend anliegende Schubschei
be eingesetzt und das in Rammrichtung vor der Scheibe
liegende Rohrinnere unter Druckluft gesetzt, um mit Hilfe
der sich unter dem Einfluß der Druckluft durch das Rohr
bewegenden Schubscheibe das Erdreich gegen die Rammrichtung
aus dem Rohrinnern herauszupressen. Dieses Verfahren ist
ebenfalls aufwendig und läßt sich zudem angesichts der
Erdreichreibung an der Rohrinnenwand nur bei kurzen Rohrlän
gen und geringem Reibungswiderstand durchführen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah
ren und eine Vorrichtung zu schaffen, die ohne Schwierigkei
ten das Einrammen von Rohren, die nicht aus Stahl bestehen,
direkt in das Erdreich und außerdem das Entfernen des sich
im Rohrinneren ansammelnden Erdreichs ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein
Verbund aus Rohren eingerammt wird. Hierbei empfiehlt es
sich, die vorzugsweise konzentrisch ineinandergesetzten Roh
re in ihrer Lage zueinander zu zentrieren und die Vor
triebskraft vorzugsweise über das Innenrohr in den Rohrver
bund einzuleiten. Indem von zwei Rohren das äußere im
Erdreich verbleibt, lassen sich ohne zusätzlichen Arbeits
gang Rohre direkt in das Erdreich einbringen. Die Rohre
werden dabei von einer Startgrube aus bis zu einer Zielgru
be eingerammt. Da die Rammrohre nur eine begrenzte Länge
besitzen, läßt sich die Außenrohrleitung aus mehreren Ramm
rohren zusammenstecken. Wenn die Vortriebskraft über das
vorzugsweise aus Stahl bestehende Innenrohr aufgebracht
wird, kann das Außenrohr insbesondere ein Kunststoff- oder
Keramikrohr sein, das sich somit in das Erdreich einbringen
läßt, ohne Beschädigungen durch die Schläge der Ramme zu
erleiden. Entsprechend der Entfernung von der Start- bis
zur Zielgrube, lassen sich mehrere einzelne Rohre bzw.
Rohrschüsse zu einem Rohrstrang zusammenfügen.
Vorzugsweise werden die Rohre schrittweise eingerammt, wo
bei nach jedem Schritt das mit Erdreich gefüllte Innenrohr
herausgezogen, entleert und wieder eingesetzt wird. Auf
diese Weise lassen sich die Außenrohre bei gleichzeitiger
Bodenentnahme in das Erdreich einbringen. Denn es läßt sich
auf diese Weise eine Zwischen- bzw. Teilentleerung errei
chen, wenn das innere Rohr, beispielsweise nachdem es zur
Hälfte in das Erdreich eingerammt ist, aus dem äußeren Rohr
herausgezogen und der darin befindliche Erdkern entfernt
wird. Das Innenrohr läßt sich beispielsweise mit einem
Greifzug oder einer Winde herausziehen. Aufgrund des
schrittweisen Rohrvortriebs mit Zwischenentleerungen des
Innenrohrs bildet sich nicht mehr wie bei bekannten Rammver
fahren im Rammrohr ein der gesamten Länge des Rammrohres
entsprechender und folglich mit zu beschleunigender Erdkern
aus, so daß erfindungsgemäß demgegenüber geringere Vor
triebskräfte zum Einrammen ausreichen. Nach jeder Zwischen
entleerung wird das leere Innenrohr wieder in das Außenrohr
geschoben. Nach jeder Teilentleerung ergibt sich auf ein
fache Weise die Möglichkeit, eine Richtungskontrolle des
Rohres vorzunehmen, beispielsweise mittels Laserstrahlen.
Nachdem der Rohrverbund die Zielgrube erreicht hat, wird
das Innenrohr mit dem darin befindlichen Erdkern aus dem
Außenrohr herausgezogen, und im Erdreich verbleibt die fer
tig erstellte Außenrohrleitung.
Ein in Rammrichtung vorne auf ein Außen- und ein darin
vorzugsweise konzentrisch angeordnetes Innenrohr aufge
setzter Schneidschuh kann die Rohre zentrieren. Auf diese
Weise läßt sich ein zwar lösbarer, während des Einrammens
jedoch fester Verbund der beiden Rohre erreichen, von denen
das Außenrohr ein Kunststoff- oder Keramikrohr sein kann,
d.h. ein Rohr, das sich wegen der stets akuten Bruchgefahr
mit den üblichen Rammverfahren nicht direkt in das Erdreich
einrammen läßt.
Der Schneidschuh läßt sich vorteilhaft mit einem Stufenkra
gen versehen und besitzt einen Innendurchmesser, der nicht
größer als der Außendurchmesser des Innenrohres ist. Der
Stufenkragen erlaubt es, beide Rohre gleichzeitig zu zen
trieren, und zwar umschließt der in Schlagrichtung vordere
Abschnitt des Stufenkragens das gegenüber dem Außenrohr
vorstehende Innenrohr, während der hintere Stufenabschnitt
das Außenrohr umschließt. Mit der Begrenzung des Innendurch
messers des Schneidschuhs wird erreicht, daß kein Erdreich
in den Ringspalt zwischen dem Innen- und dem Außenrohr
eindringt.
Wenn der Scheidschuh Austrittsöffnungen aufweist, läßt sich
zur Verringerung der Reibung zwischen dem Erdreich und dem
Außenrohr von der Startgrube aus eine Gleitflüssigkeit über
diese Öffnungen zuführen.
Es empfiehlt sich, daß aneinandergesetzte Innenrohre an
ihren Stoßstellen fest miteinander verbunden sind. Die Rohr
stöße der bis zur Fertiglänge zusammengesetzten einzelnen
Innenrohre lassen sich beispielsweise mit einem Gewinde
versehen und miteinander verschrauben oder durch Ver
schweißen dauerhaft miteinander verbinden.
Vorzugsweise kann ein auf einer Ramme angeordnetes, in das
rückwärtige Ende des Innenrohres eingreifendes Zwischen
stück einen das Innenrohr radial überkragenden, vorteilhaft
als Mitnehmerkante ausgebildeten Mitnehmer aufweisen. Wäh
rend das z.B. entweder auf der Schlagspitze oder dem rück
wärtigen Ende der Ramme angeordnete Zwischenstück mit sei
nem vorderen Abschnitt in das Rohr eingreift, bleibt die
Mitnehmerkante außerhalb des Rohres und korrespondiert mit
der Stirnfläche des Außenrohres. Im Betrieb der Ramme
spreizt sich der in das Innenrohr eingreifende Abschnitt
des Zwischenstücks radial auf und verbindet sich innig mit
der Wandung des Innenrohres; die Schlagenergie wird somit
in das Innenrohr eingeleitet, und die Kante nimmt das
Außenrohr, ohne Schlagenergie auf dieses zu übertragen,
mit.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert.
Beim horizontalen Rammen greift ein in einer Startgrube 1
auf einem Lagerbock 2 geführte Ramme 3 mit ihrer Schlag
spitze 4 über ein Zwischenstück 5 in das rückwärtige Ende
eines in das Erdreich 6 einzurammenden, auf Lagerböcken 7
geführten und am vorderen Ende mit einem Schneidschuh 8
versehenen Rohrverbundes 9 ein. Der Rohrverbund 9 besteht
aus einem Außenrohr 10, beispielsweise aus Kunststoff oder
Keramik, und einem Innenrohr 11, vorzugsweise aus Stahl.
Das konzentrisch in das Außenrohr 10 eingesetzte Innenrohr
11 ragt in Schlag- bzw. Rammrichtung 12 aus dem Außenrohr
10. Der dort auf den Rohrverbund 9 aufgesteckte Schneid
schuh 8 zentriert gleichzeitig beide Rohre 10, 11, wozu er
einen Stufenkragen 13 aufweist, der mit seinem in Schlag
richtung 12 vorderen Stufenabschnitt das vorkragende Ende
des Innenrohres 11 und mit seinem hinteren Stufenabschnitt
14, der einen größeren Durchmesser als der vordere Ab
schnitt aufweist, das Außenrohr 10 umschließt. Der Innen
durchmesser 15 des Schneidschuhs 8 ist nicht größer als der
Außendurchmesser des Innenrohres 11, so daß kein Erdreich
in den radialen Spalt 16 zwischen den konzentrisch ineinan
dergesetzten Rohren 10, 11 eindringen kann. Außerdem ist
der Schneidschuh 8 mit nach Art eines Ringkanals miteinan
der verbundenen Austrittsöffnungen 17 versehen, von denen
sich eine Gleitmittelleitung 18 durch das Zwischenstück 5
hindurch bis in die Startgrube 1 erstreckt. Am rückwärti
gen, d.h. der Ramme 3 zugewandten Ende des Rohrverbundes 9
schließen die Rohre 10, 11 bündig ab, und das dort einge
setzte Zwischenstück 5 leitet die Schlagkraft der Ramme 3
über seinen in das Innenrohr 11 eingreifenden Abschnitt in
den Rohrverbund ein, während das Außenrohr 10 von einer als
radialer Kragen des Zwischenstücks 5 ausgebildeten Mitneh
merkante im wesentlichen ohne Kraftbeaufschlagung mitgenom
men wird. Daher lassen sich insbesondere ansonsten unter
Schlageinwirkung zerbrechende Rohre, wie insbesondere Kunst
stoff- und Keramikrohre, über den Vortrieb des Innenrohres
11 direkt im Erdreich 6 verlegen, ohne zerstörenden Ein
flüssen ausgesetzt zu sein.
Beim Einrammen des Rohrverbundes 9 in das Erdreich 6 wird
das sich im Innenrohr 11 als Kern sammelnde Erdreich 6
zwischenentleert, z. B. nachdem der Rohrverbund 9 bis zur
Hälfte in das Erdreich 6 eingerammt worden ist. Zum Entlee
ren werden die Ramme 3 und das Zwischenstück 5 aus dem Rohr
10 gezogen, beispielsweise mittels einer nicht dargestell
ten Winde; anschließend wird das Innenrohr 11 entleert und
wieder in das Außenrohr 10 bis zur Anlage am Schneidschuh 8
eingeschoben sowie das Zwischenstück 5 und die Ramme 3 zum
erneuten Einrammen in das rückwärtige Ende des Rohrverbun
des 9 eingesetzt.
Claims (13)
1. Verfahren zum Einrammen von Rohren in das Erdreich,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbund von Rohren
(10, 11) eingerammt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rohre (10, 11) in ihrer Lage zueinander zentriert
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Vortriebskraft über das Innenrohr (11) in
den Rohrverbund (9) eingeleitet wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Erdreich ge
füllte Innenrohr (11) herausgezogen und entleert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Richtung des Vortriebs des Außenrohres nach dem
Herausziehen des Innenrohres kontrolliert wird.
6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Rammrich
tung (12) vorne auf ein Außen- und ein Innenrohr (10,
11) aufgesetzter Schneidschuh (8) die Rohre (10, 11)
zentriert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Innendurchmesser (15) des Schneidschuhs (8)
nicht größer als der Außendurchmesser des Innenrohres
(11) ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schneidschuh (8) Austrittsöffnungen
(17) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidschuh
(8) einen Stufenkragen (13) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (10)
aus Kunststoff oder Keramik besteht.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrohre
(11) an ihren Stoßstellen fest miteinander verbunden
sind.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf einer
Ramme (3) angeordnetes, in das rückwärtige Ende des
Innenrohres (11) eingreifendes Zwischenstück (5) einen
das Innenrohr (11) radial überkragenden Mitnehmer (19)
aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch
eine Mitnehmerkante (19) des Zwischenstücks (5).
Priority Applications (3)
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