DE3836440A1 - Verfahren zur unterirdischen herstellung zwaengungsfrei im boden eingebetteter leitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur unterirdischen Her­ stellung zwängungsfrei im Boden eingebetteter Leitungen, bei dem die Herstellung der Leitungen nach dem Rohrvortriebsver­ fahren erfolgt und bei dem unmittelbar hinter der Vortriebs­ maschine gezielt ein dauerhafter und definierter Ringspalt zwischen den Vortriebselementen und dem anstehenden Boden hergestellt wird, der gegenüber dem Baugrund durch eine Hülle wasserdicht abgeschottet und mit einem speziellen Verfüll­ mittel verpreßt wird.

Vortriebsverfahren zur unterirdischen Verlegung von Ver- und Entsorgungsleitungen sind bekannt. Dabei werden von einer Startbaugrube aus Vortriebselemente in Form von Schutz- oder Produktrohren durch den Baugrund bis in eine Zielbaugrube vorgetrieben. Gleichzeitig erfolgt entweder die Verdrängung oder der Abbau des Bodens an der Ortsbrust und bei letztge­ nannter Variante zusätzlich das Abfördern des Bohrkleins durch den vorgetriebenen Elementstrang. Ein möglicher aufge­ fahrener Ringspalt, der während der Bauphase z.B. in Kombina­ tion mit einer Bentonitschmierung zur Reduzierung der Vor­ preßkräfte herangezogen wird, wird nach Abschluß der Vor­ triebsarbeiten natürlich oder künstlich verschlossen, woraus eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den eingebauten Vortriebselementen und dem anstehenden Baugrund resultiert. Entstehende Bewegungen des Baugrundes z.B. durch Bergsenkun­ gen führen somit direkt zu zusätzlichen Elementbeanspruchun­ gen.

Aus Polen ist bekannt, daß in Bergsenkungsgebieten zur Ver­ meidung von Zusatzbeanspruchungen spezielle Rohrkonstruktio­ nen für die offene Bauweise eingesetzt werden, die außen mit einer dünnen Gleitmittelschicht umhüllt sind, die ihrerseits durch eine zusätzlich aufgebrachte Kunststoffolie geschützt wird. Diese Spezialrohre sind für die unterirdische Bauweise nicht geeignet, da die Schutzschicht beim Vortrieb zerstört wird.

Aus der Literatur ist bekannt, daß der hydraulische Rohr­ vortrieb in Kombination mit einer kontinuierlichen Schlauch­ umhüllung eingesetzt wird. Ziel dieses Verfahrens ist es, die vorgetriebene Leitung gegen hohen Grundwasserdruck wasser­ dicht zu schützen. Eine zwängungsfreie Einbettung der Rohre im Baugrund wird damit nicht realisiert.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, daß auch bei der unterirdischen Verle­ gung von Leitungen in wirtschaftlicher Weise die Herstellung einer zwängungsfreien Einbettung der Rohre im Baugrund er­ möglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit dem Vortrieb der Vortriebselemente gezielt ein definierter und gleichmäßig über dem Rohrumfang angeordneter Ringspalt hergestellt wird. Er wird baugrundseitig durch eine undurch­ lässige Hülle begrenzt und kontinuierlich mit dem Vortrieb mit einem Verfüllmittel verpreßt. Letzteres besitzt eine Viskosität mit hoher Langzeitbeständigkeit, die eine Übertra­ gung von Schubkräften vom äußeren zum inneren Rand des Ring­ spaltes minimiert bzw. ausschließt. Ein Entweichen des ver­ preßten Verfüllmittels aus dem Ringspalt wird durch die un­ durchlässige Hülle und den dichten Elementstrang in Kombi­ nation mit vorzusehenden Stirnabdichtungen an den beiden Enden des vorgetriebenen Elementstranges ausgeschlossen.

Während des Vortriebes werden kontinuierlich alle Arbeitsvor­ gänge computergesteuert kontrolliert. Wesentliche Bestand­ teile des Kontrollprozesses sind die Überwachung der einwand­ freien Verlegung bzw. Herstellung der Hülle sowie die stän­ dige Überwachung der Verpreßdrücke und -mengen.

Der Vorteil dieses Vortriebsverfahrens gegenüber den vorhan­ denen besteht neben einer möglichen Minimierung der aufzu­ bringenden Vorpreßkräfte im Bauzustand darin, daß der mit einem Gleitmittel verpreßte dauerhafte Ringspalt im Betriebs­ zustand Relativverschiebungen zwischen dem anstehenden Boden und der Hülle sowie dem vorgetriebenen Elementstrang in Achs­ richtung zuläßt und hierdurch keine zusätzlichen Elementbe­ lastungen hervorgerufen werden. Aufgrund der dauerhaften, bei auftretenden achsparallelen horizontalen Baugrundverschiebun­ gen gewährleisteten zwängungsfreien Lagerung der Vortriebs­ elemente erscheint der Einsatz des erfindungsgemäß konzipier­ ten Verfahrens insbesondere für die Verlegung von Ver- und Entsorgungsleitungen in Bergsenkungsgebieten geeignet. Wei­ tere Vorteile ergeben sich in diesem Fall aus der zusätz­ lichen Dichtwirkung der Hülle gegenüber z.B. Grundwasser oder exfiltrierendem Abwasser sowie der Möglichkeit, sich durch unterschiedliche Verfüllmittelarten den jeweiligen Randbedingungen anzupassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden am Beispiel eines in der Zeichnung schematisierten Ausführungsbeispieles beschrieben.

In der im Schnitt gezeigten schematisierten Darstellung der Erfindung ist die unterirdische Herstellung eines langge­ streckten Hohlraumes (1) mit einer Vortriebsmaschine (2) von einer Startbaugrube (3) aus wiedergegeben. Der Außendurch­ messer der Vortriebsmaschine (2) und der der Vortriebselemen­ te (4) werden so gewählt, daß ein in seiner Dicke definierter Ringspalt (5) zwischen Außenwandung Vortriebselement (4) und Hohlraumwandung (1) entsteht. Gleichzeitig mit dem Vortrieb wird von einem im Nachläufer der Vortriebsmaschine (2) in­ stallierten Magazin (6) eine Kunststoffhülle (7) abgelegt, die den Ringspalt (5) gegen die Hohlraumwandung (1) ab­ schließt. Der so begrenzte Ringspalt wird gleichzeitig mit einem Verfüllmittel (8) satt verpreßt.

Auf diese Weise wird eine den Elementstrang gleichmäßig umge­ bende Gleitschicht erzeugt, die in Bergsenkungsgebieten Rela­ tivverschiebungen zwischen dem anstehenden Boden und der ver­ legten Leitung in Achsrichtung ohne Zusatzbeanspruchungen zuläßt.

Claims (12)

1. Verfahren zur unterirdischen Herstellung zwängungsfrei im Boden eingebetteter Leitungen, bei dem die Herstellung der Leitung nach dem Rohrvortriebsverfahren erfolgt und bei dem unmittelbar hinter der Vortriebsmaschine gezielt ein dauerhafter und definierter Ringspalt zwischen den Vortriebselementen und dem anstehenden Boden hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt baugrund­ seitig über dem gesamten Umfang durch eine undurchlässige Hülle begrenzt und abgedichtet wird und zwischen Hülle und Vortriebselement ein langzeitbeständiges, niedrig viskoses oder thixotropes Verfüllmittel eingepreßt wird.

2. Vortriebsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der aufgefahrene Ringspalt außen durch eine undurchlässige Hülle begrenzt und abgedichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle aus biegeweichem oder biegesteifem Werk­ stoff besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle gleichzeitig mit den Vortriebslementen eingezogen, eingeschoben, örtlich hergestellt oder ört­ lich ausgelegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hülle gleichzeitig mit den Vortriebselemen­ ten von der Startbaugrube aus eingeschoben wird, wobei die Verbindungen der Stöße druckdicht ausgebildet sind.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hülle aus einem endlosen, biegeweichen Schlauch besteht, der am Ende der Vortriebsmaschine be­ festigt ist und von dieser nachgezogen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hülle in einem in der Vortriebsmaschine befindlichen Magazin eingelagert und mit dem Vortrieb fortschreitend ausgelegt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hülle von speziellen Vorrichtungen im Be­ reich der Vortriebsmaschine örtlich, z. B. im Wickel­ oder Extrudierverfahren, hergestellt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt sofort mit dem Vortrieb oder nachträg­ lich mit einem Verfüllmittel dauerhaft verpreßt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das Verfüllmittel langzeitbeständige, niedrig viskose oder thixotrope Eigenschaften besitzt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 9, dadurch gekennzeich­ net, daß Vorrichtungen sofort oder nachträglich instal­ liert werden, die eine Modifikation, Ergänzung oder Er­ neuerung des Gleitmittels im Ringspalt ermöglichen.

12. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das Verfüllmittel im Ringspalt nach Abschluß der Vortriebsarbeiten oder während der Betriebsphase der Leitung modifiziert, ergänzt oder erneuert wird.