DE3841064A1

DE3841064A1 - Rohr zum zwecke der rohrauskleidung

Info

Publication number: DE3841064A1
Application number: DE3841064A
Authority: DE
Inventors: Hiroyoshi Inagaki; Masataka Fukami; Kenji Kondo
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1987-12-09
Filing date: 1988-12-07
Publication date: 1989-06-22
Also published as: JPH0193286U; GB2213554A; US4966494A; GB8827562D0; GB2213554B

Description

Die Erfindung betrifft ein Rohr zum Zwecke der Rohrauskleidung, mit einem Rohrkörper sowie einer Muffe, die innere und äußere Durchmesser aufweist, welche größer als der Durchmesser des Rohrkörpers sind.

Bei einem bekannten Verfahren zur Rohrauskleidung wird zum Zwecke der Verlegung eines Haupt-Wasserrohres im Erdreich das rückwärtige Ende eines geraden Metallrohres in einer Startgrube nahezu horizontal in das Erdreich eingeschoben, wozu der erfor derliche Druck durch eine hydraulische Presse aufgebracht wird, so daß ein Ausschachten des Erdreiches nicht notwendig ist. An schließend wird das schlanke Rohrende eines nachfolgenden geraden Rohres mit der Muffe am rückwärtigen Ende des voran gehenden Rohres verbunden und auch dieses Rohr mittels der hy draulischen Presse in das Erdreich bewegt. Diese einzelnen Schritte werden wiederholt, bis der geforderte Rohrstrang in das Erdreich eingeschoben ist.

Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß in folge des vergrößerten Rohrendes des Rohres ein beträchtlicher Reibwiderstand beim Vorwärtstreiben unterhalb der Erdoberfläche unvermeidbar ist. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist bereits vorgeschlagen worden, auf der äußeren Mantelfläche des Rohrendes einen Flansch zu befestigen, so daß die Schubkraft durch ein Flanschstück an der Stirnseite des vorangehenden Rohres aufge nommen wird. Das Rohr ist in der Weise mit einem Zementmörtel ummantelt, daß die Mantelfläche des Rohres zwischen dem Flansch auf dem Rohrende und der Muffe in etwa den gleichen Durchmesser aufweist, wie der größte Außendurchmesser der Muffe. Zum Zwecke der Verstärkung ist auch bereits vorgeschlagen worden, zwischen dem Rohrkörper und dem auf dem Rohrende befestigten Flansch Rippen mittels Schweißung zu befestigen oder Verstärkungsstäbe in den ummantelnden Zementmörtel einzufügen.

Diese üblichen Rohre zum Zwecke der Rohrauskleidung weisen ver schiedene Nachteile im Hinblick auf die Stabilität der Zementmörtel-Ummantelung, einer aufwendigen Herstellung und Zu sammenfügung usw. auf. Vom Anmelder wurde daher in der japanischen Gebrauchsmuster-Anmeldung 62-13 065 bereits ein verbessertes Rohr zum Zwecke der Rohrauskleidung vorgeschlagen. Dieses, in der Fig. 6 der Zeichnung dargestellte Rohr 1 a ver fügt über ein Rohrende 4 a, das mit einem Ringflansch 12 versehen und mit einer Rippe 13 verstärkt ist. Ein Außenrohr 5 a mit einer glatten äußeren Mantelfläche erstreckt sich zwischen der Muffe 3 a und dem auf dem Rohrende 4 a befestigten Ringflansch 12, wobei der ringförmige Spalt zwischen dem Außenrohr 5 a und dem Rohrkörper mit einem Füllmaterial 6 a gefüllt ist, beispielsweise Sand oder Schaummörtel. Auf diese Weise werden einige Vorteile erreicht, u.a. wird der Reibungswiderstand zwischen der äußeren Mantelfläche des Rohres 1 a und dem Erdreich vermindert, so daß sich das Rohr 1 a leichter einschieben läßt. Außerdem wird ein Verlust von Zementmörtel verhindert und die Herstellung sowie die Handhabung des Rohres 1 a erleichtert.

Zwar vermeidet das voranstehend beschriebene Rohr die Nachteile der bekannten, mit Zementmörtel überzogenen Rohrkonstruktionen, jedoch müssen die Anforderungen an solche Rohre im Hinblick auf jüngste Fortschritte auf dem technischen Gebiet der Verlegung von Rohrsträngen, die zahlreiche veränderte Forderungen im Ver gleich zu konventionellen Rohrauskleidungen gebracht haben, neu überdacht werden. Bei einem neuen Verfahren zum Austausch von Rohrsträngen wird, wenn die alte Rohrleitung brüchig wird, die alte Rohrleitung durch eine neue ersetzt, indem die alte Rohr leitung aufgebrochen wird. Auf diese Weise unterscheidet sich dieses neue Verfahren von solchen konventionellen Verfahren, bei denen die Herstellung der neuen Rohrleitung ebenfalls ohne ein Ausgraben erfolgt.

In den Fig. 7A und 7B ist ein solches neues Verfahren zum Austausch eines Rohrstranges schematisch dargestellt. Gemäß Fig. 7A bewegt sich ein Aufweitkörper 15 in einen alten Rohr strang 14 hinein, wobei dieser aufgebrochen wird. An der Rück seite des Aufweitkörpers 15 sind vorläufige Rohrstücke 16 be festigt, die durch den Aufweitkörper 15 in den alten Rohrstrang 14 eingezogen werden und nach und nach Plätze innerhalb der alten, aufgebrochenen Rohrstücke einnehmen. Wenn, wie dies in Fig. 7B dargestellt ist, die vorläufigen Rohrstücke 16 auf der gesamten Länge des alten Rohrstranges 14 in diesen eingezogen sind, werden neue, zur Auskleidung dienende Rohrstücke 1 b nach und nach in einer Startgrube 17 an die vorläufigen Rohrstücke 16 angesetzt und Stück für Stück mittels einer hydraulischen Schub vorrichtung 1 B eingeschoben, wobei jeweils eines der vorläufigen Rohrstücke 16 in eine Zielgrube 19 austritt und dort entnommen werden kann. Diese Verfahrensschritte werden wiederholt, bis die vorläufigen Rohrstücke 16 vollständig durch die Rohrstücke 1 b des neuen Rohrstrangs ersetzt sind.

Da bei dem beschriebenen Verfahren die neuen Rohrstücke in den bereits vorhandenen, durch den alten Rohrstrang gebildeten und horizontal unter der Erdoberfläche verlaufenden Kanal einge schoben werden, kann die Vorschubkraft auf die vorläufigen Rohr stücke und/oder die Rohrstücke des nachfolgenden neuen Rohr stranges kleiner sein, als dies bei konventionellen Verfahren der Rohrauskleidung der Fall ist. Es ist daher nicht immer erforderlich, bei der Konstruktion des äußeren Aufbaus des Rohrstückes einen Ringflansch auf der Mantelfläche von dessen Rohrende vorzusehen. Vielmehr erschwert sich der Zusammenbau des Rohres, wenn das als Gehäuse dienende Außenrohr erst nach Befestigung des Ringflansches oder der Rippe aufgesetzt werden soll. Außerdem ist es mühsam, den geschlossenen Ringspalt zwi schen dem Ringflansch auf dem Rohrende, der Muffe und dem Rohrkörper mit Füllmaterial zu versehen und zugleich den Austritt der darin befindlichen Luft sicherzustellen.

Auch bei der üblichen Konstruktion zur Rohrauskleidung ist die neu zu verlegende Rohrlänge oft relativ kurz, zum Beispiel, wenn lediglich eine Straße oder ein Schienenstrang unterquert werden muß. In diesen Fällen ist auch die erforderliche Schubkraft sehr gering. Es ist daher nicht unbedingt erforderlich, die äußere Konstruktion des Rohres auf der Basis des Ringflansches und der Rippen aufzubauen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vor genannten Probleme zu vermeiden und ein verbessertes Rohr zum Zwecke der Rohrauskleidung zu schaffen.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung ist dadurch gekenn zeichnet, daß ein Außenrohr mit einer glatten äußeren Mantel fläche und einem Außendurchmesser, der in etwa dem maximalen Außendurchmesser der Muffe entspricht, den Rohrkörper bis auf den Bereich eines Rohrendes umgibt, der etwas länger ist als der Bereich vergrößerten Durchmessers der Muffe, und daß zwischen der äußeren Mantelfläche des Rohrkörpers und dem Außenrohr ein Spalt gebildet ist, der mit Füllmaterial angefüllt ist, welches nicht austreten kann.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist als Füllmaterial ein selbstständig aushärtender Werkstoff vorgesehen.

Eine weitere Ausgestaltung erfährt die Erfindung dadurch, daß entweder ein Bereich des Spaltes in der Nähe des dem Rohrende zugewandten Endes des Außenrohres oder Bereiche in der Nähe beider Enden des Außenrohres mit einem Füllmaterial aus selbst ständig aushärtendem Werkstoff versehen sind, wobei der ver bleibende Bereich mit einem Füllmaterial gefüllt ist, welches nicht selbstständig aushärtet.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß das dem Rohrende des Rohr körpers zugewandte Ende des Außenrohres in Richtung auf die Längsachse des Rohres hin umgebogen ist und an der äußeren Mantelfläche des Rohrkörpers anliegt.

Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß die innere Mantelfläche des Außenrohres mit ringförmig verlaufenden Schienen versehen ist.

Da an das erfindungsgemäße Rohr zum Zwecke der Rohrauskleidung nur geringe Anforderungen in Bezug auf dessen Widerstandsfähig keit gestellt sind, ist dieses leicht herstellbar. Außerdem ist das Rohr sehr leicht, was Vorteile im Hinblick auf den Transport und die Konstruktion mit sich bringt.

Die Herstellung und der Zusammenbau des Rohres wird beispiels weise dadurch vereinfacht, daß das Rohrende weder mit einem Ringflansch noch mit Rippen versehen ist, wodurch sich das Außenrohr leicht auf dem Rohrkörper befestigen läßt.

Von Vorteil ist es außerdem, daß das Füllmaterial vertikal in den Ringspalt zwischen dem Außenrohr und dem Rohrkörper einge füllt werden kann, indem der Rohrkörper aufrecht mit seiner Muffe auf den Untergrund aufgesetzt wird, das Außenrohr auf den äußeren Umfang des Rohrkörpers aufgesetzt wird und anschließend das Füllmaterial von oben her in den Ringspalt gelangt. Dieses Verfahren zum Einfüllen des Füllmaterials ist vorteilhafter als die bekannte Methode gemäß Fig. 6, bei der der geschlossene Ringraum horizontal mit dem Füllmaterial angefüllt wird.

Die Vorteile beim Zusammenfügen der Rohre ergeben sich insbe sondere daraus, daß das Rohrende des Rohres an einem vorange henden Rohr mit einer linienförmigen Berührungsfläche anliegt und sich damit von der aus dem Stand der Technik bekannten Ver bindungsart unterscheidet, bei der die Stirnseite der Muffe an dem auf dem Rohrende befestigten Ringflansch anliegt. Auf diese Weise ergibt sich bei der Ausführung gemäß der Erfingung eine gewisse Flexibilität aufgrund der linienförmigen Berührungs fläche, so daß gewisse Unregelmäßigkeiten bei der Vor wärtsbewegung der Rohrstücke ausgeglichen werden können.

Sollte es am Montageort unerwarteterweise notwendig werden, ein kürzeres Rohr als der Standardlänge entsprechend zu verwenden, ist es nicht mehr notwendig, den Ringflansch und die Rippen auf der Seite des Rohrendes des verkürzten Rohres neu zu befestigen, wie beim Stand der Technik, so daß ein verkürztes Rohr ohne großen Aufwand und mit einfachen technischen Mitteln hergestellt werden kann.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert, und zwar zeigen darin:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Wände zweier ineinanderge schobener Rohre gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Rohr der erfindungsgemäßen Art gemäß einer Ausgestaltung;

Fig. 3A einen Schnitt durch ein Rohr der erfindungsgemäßen Art bei einer weiteren Ausgestaltung;

Fig. 3B eine Teilansicht in axialer Richtung des Rohres gemäß Fig. 3A;

Fig. 4 einen Schnitt durch ein Rohr der erfindungsgemäßen Art in einer weiteren Variante;

Fig. 5A eine stirnseitige Ansicht des Rohres gemäß Fig. 2;

Fig. 5B einen Halbschnitt durch das Rohr gemäß Fig. 2 in aufrechtstehender Position;

Fig. 6 in einem Teilschnitt eine Verbindung zweier Rohre gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 7A in einer schematischen Darstellung ein Verfahren, bei dem ein alter Rohrstrang aufgebrochen und ein aus vor läufigen Rohrstücken zusammengesetzter Rohrstrang darin eingezogen wird;

Fig. 7B eine schematische Darstellung eines auf den Verfahrens schritt gemäß Fig. 7A folgenden Verfahrensschrittes, bei dem der Strang aus vorläufigen Rohrstücken durch einen Strang neu einzusetzender Rohrstücke ersetzt wird.

Das in Fig. 1 dargestellte Rohr 1 dient zum Zwecke der Rohraus kleidung eines alten, aufgebrochenen Rohrstranges und besteht aus einem geraden Rohrkörper 2 mit einer Muffe 3, deren innerer und äußerer Durchmesser beide größer sind als der innere und äußere Durchmesser des Rohrkörpers 2. Das andere Ende des Rohr körpers 2 wird durch ein Rohrende 4 gebildet, das zur Verbindung mit einem vorangehenden Rohr in die Muffe des vorangehenden Rohres einsetzbar ist.

Auf der äußeren Mantelfläche des Rohres 1 befindet sich ein Außenrohr 5 mit einer glatten äußeren Oberfläche und einem Außendurchmesser, der ungefähr dem größten äußeren Durchmesser R der Muffe 3 entspricht. Das Rohrende 4 sollte etwas länger sein als ein sich in Längsrichtung erstreckender Absatz L ₁ an der Innenseite der Muffe 3. Ein zwischen dem Außenrohr 5 und der äußeren Mantelfläche des Rohrkörpers 2 gebildeter Ringspalt ist mit einem Füllmaterial 6 gefüllt, das nicht aus dem Ringspalt austreten kann.

Aus der Zeichnung ist zu erkennen, daß ein vorangehendes Rohr 1 A so mit einem nachfolgenden Rohr 1 B in Verbindung steht, daß das vorangehende Rohr 1 A eine an seiner Rückseite wirkende Druck kraft des nachfolgenden Rohres 1 B an der tiefsten Stelle seiner Muffe 3 aufnimmt und diese Druckkraft daher von einer Umfangsfläche an der Stirnseite 7 des Rohrendes 4 des nachfolgendes Rohres 1 B auf eine Umfangsfläche am tiefsten Teil der Muffe 3 des vorangehenden Rohres 1 A übertragen wird. Bei einer nur geringen Belastungen unterliegenden Rohrauskleidung ist die Druckübertragung auf einer tangentialen Linie zwischen der vorderen Stirnseite 7 des Rohrendes 4 und dem tiefsten Teil der Muffe 3 vollkommen ausreichend. Auch die weiteren Bauteile (Außenrohr 5 und Füllmaterial 6) sind ohne weiteres in der Lage, den zunehmenden Reibwiderstand aufzunehmen, der sich bei fort schreitender Vorwärtsbewegung des Rohres 1 infolge des sich durch den zunehmenden Druck aufweitenden Durchmessers der Muffe 3 ergibt. Dieser Reibwiderstand wird durch die glatte Oberfläche des Außenrohres 5 gemindert.

Da die äußeren Teile des Rohres keiner besonderen Belastung unterliegen, kann der Innenraum des Außenrohres 5, z.B. Spiral gänge mit glatter Oberfläche oder ein Rohr aus Vinylchlorid, ausreichend mit einem passenden Füllmaterial gefüllt werden, wobei nur darauf zu achten ist, daß das Füllmaterial 6 nicht entweichen kann. Um dies zu verhindern, ist es vorteilhaft, selbstständig aushärtende Materialien zu verwenden, z.B. Mörtel, eine Harzfüllung oder Schaumzement. Vorteilhaft ist es außerdem, gemäß Fig. 2 die der Muffe 3 zugewandte Seite 6 a mit Mörtel zu füllen, den daran anschließenden Bereich 6 b mit Sand und den Bereich nahe des Rohrendes 4 mit Mörtel. Ebenso kann es vorteil haft sein, nur den dem Rohrende 4 zugewandten Bereich 6 c mit Mörtel zu füllen und den verbleibenden Ringspalt mit Sand.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist das dem Rohrende 4 des Rohrkörpers 2 zugewandte Ende des Außenrohres 5 nach innen in Richtung auf die Längsachse des Rohres 1 umgebogen und bildet einen Bund 8, der an der äußeren Mantelfläche des Rohrkörpers 2 anliegt. Das Füllmaterial 6 wird mittels dieses Bundes 8 einge schlossen. Bei dieser Ausgestaltung ist es notwendig, eine Öffnung 9 vorzusehen, durch die hindurch Luft aus dem Inneren austreten und Füllmaterial 6 eingefüllt werden kann.

Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 4 sind an der inneren Mantel fläche des Außenrohres 5 ringförmig verlaufende Schienen 10 an geordnet.

Im Folgenden wird auf einige Vorteile der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen eingegangen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 muß, da der mittlere Bereich des Ringspaltes mit Sand gefüllt ist, zur Anbringung einer seit lichen Abzweigung an das Rohr 1 nur das Außenrohr 5 durchschnit ten und der darin befindliche Sand entfernt werden. Soll ein Rohr 1 zum Transport angehoben werden, wird eine Deformation des dünnwandigen Außenrohres 5 infolge des Eigengewichtes vermieden, indem ein Draht nur um den mit Mörtel gefüllten Teil gelegt wird.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist ein leichter Zusammen bau der Teile dadurch möglich, daß das Außenrohr 5 auf dem Rohr körper 2 anliegend auf diesem befestigt wird, ohne daß weitere Maßnahmen zur Ausrichtung notwendig sind.

Bei der Ausführungsvariante gemäß der Fig. 4 ist wegen der bes seren Verbindung zwischen dem Außenrohr 5 und dem Füllmaterial 6 die Gefahr eines Versetzens oder Abscherens des Außenrohres 5 infolge von Reibungswiderständen bei der Herstellung weitgehend beseitigt.

Bezugszeichenliste:

1 Rohr
1 A vorangehendes Rohr
1 B nachfolgendes Rohr
1 a Rohr
1 b neue Rohrstücke
2 Rohrkörper
3 Muffe
3 a Muffe
4 Rohrende
4 a Rohrende
5 Außenrohr
5 a Außenrohr
6 Füllmaterial
6 a Füllmaterial
7 Stirnseite
8 Bund
9 Öffnung
10 Schienen
12 Ringflansch
13 Rippe
14 alter Rohrstrang
15 Aufweitkörper
16 vorläufige Rohrstücke
17 Startgrube
18 hydraulische Schubvorrichtung
19 Zielgrube

Claims

1. Rohr zum Zwecke der Rohrauskleidung, mit einem Rohrkörper so wie einer Muffe, die innere und äußere Durchmesser aufweist, welche größer als der Durchmesser des Rohrkörpers sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Außenrohr (5) mit einer glatten äußeren Mantelfläche und einem Außendurchmesser, der in etwa dem maximalen Außen durchmesser der Muffe (3) entspricht, den Rohrkörper (2) bis auf den Bereich eines Rohrendes (4) umgibt, der etwas länger ist als der Bereich vergrößerten Durchmessers der Muffe (3) und daß zwischen der äußeren Mantelfläche des Rohrkörpers (2) und dem Außenrohr (5) ein Spalt gebildet ist, der mit Füllma terial (6) angefüllt ist, welches nicht austreten kann.

2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllma terial (6) aus einem selbstständig aushärtenden Werkstoff be steht.

3. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entweder ein Bereich des Spaltes in der Nähe des dem Rohrende (4) zu gewandten Endes des Außenrohres (5) oder Bereiche in der Nähe beider Enden des Außenrohres (5) mit einem Füllmaterial (6) aus selbstständig aushärtendem Werkstoff versehen sind, wobei der verbleibende Bereich mit einem Füllmaterial (6) gefüllt ist, welches nicht selbstständig aushärtet.

4. Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das dem Rohrende (4) des Rohrkörpers (2) zuge wandte Ende des Außenrohres (5) in Richtung auf die Längs achse des Rohres (1) hin umgebogen ist und an der äußeren Mantelfläche des Rohrkörpers (2) anliegt.

5. Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die innere Mantelfläche des Außenrohres (5) mit ringförmig verlaufenden Schienen (10) versehen ist.