DE4023695C2 - Vorrichtung zum Verlegen von aus Rohren bestehenden Kanalleitungen, insbesondere Abwasserkanalleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

Die Herstellung von aus einzelnen Rohren zusammengesetzten Kanalleitungen erfolgt in Abhängigkeit vom Rohrquerschnitt in der Regel nach zwei Verfahren (DIN 4033; Ruck, R., "Ein neues Verfahren zur Auflagerung eingeerdeter oder frei verlegter Rohrlei­ tungen", in "Die Wasserwirtschaft", 1957, Heft 12, Seiten 313 bis 319).

Bei Rohren mit Durchmessern bis etwa 1500 mm wird auf der Sohle eines zuvor ausgeho­ benen Grabens eine Bettung aus Splitt oder Kies angelegt. Die Rohre werden dann nacheinander auf dieser Bettung abgelegt, genau ausgerichtet und mit ihren Muffen verbunden, wobei die genaue Ausrichtung vor allem dadurch erfolgt, daß die Rohre manuell mit Kies, Splitt od. dgl. unterstopft werden. Abschließend wird dann der Graben mit Erdboden, Splitt, Kies od. dgl. verfüllt, wodurch die Rohre mit einer nicht unbeträcht­ lichen, oft mehrere Meter hohen Auflast belastet werden, die durch Straßenverkehrslasten od. dgl. noch vergrößert werden kann.

Die Haltbarkeit derartiger Kanalleitungen ist in erheblichem Maße von der Qualität der Unterstopfung, d. h. von der Gleichmäßigkeit und Sorgfalt abhängig, mit der die unmittel­ bar unter den Rohren befindlichen und an deren nahezu linienförmige Auflageflächen grenzenden Hohlräume beim oder nach dem Ausrichten der Rohre mit Kies oder Splitt aufgefüllt werden. Wesentliche Ungleichförmigkeiten in diesem kritischen Sohlenbereich haben häufig Rißbildungen in den neu verlegten Rohren zur Folge, gleichgültig, ob diese aus Beton, Stahlbeton, Steinzeug oder Kunststoff bestehen. Derartige Ungleichförmigkei­ ten können bei der Anwendung von Steinzeugrohren auch noch dadurch gefördert werden, daß die Bettung dort, wo die über den normalen Rohrdurchmesser vorstehenden Muffen zu liegen kommen, manuell mit entsprechenden Vertiefungen versehen wird oder die Rohre auf Keile gelegt werden, insbesondere wenn auch diese Arbeiten nicht äußerst sorgfaltig durchgeführt werden.

Zur Verlegung von Rohren mit Durchmessern von 1500 mm und mehr wird der Graben zunächst mit einer im wesentlichen ebenen Stahlbetonsohle versehen, auf der die in der Regel keine vorstehenden Muffenteile aufweisenden Rohre abgelegt und nach ihrer Ausrichtung mit Keilen arretiert werden. Anstelle der Unterstopfung tritt hier eine Einbetonierung der Rohre im Sohlenbereich mittels fließfähigen Betons, ohne daß dadurch die erwähnten Ungleichförmigkeiten grundsätzlich vermieden werden. Alternativ hierzu ist es bekannt, im Ortbeton Halbschalen auszubilden, die das Rohr in seiner gesamten unteren Hälfte abstützen. Doch auch diese Maßnahme ist letztlich nicht dazu geeignet, Rißbildun­ gen in den verlegten Rohren in nennenswertem Umfang zu reduzieren, weil die Rohre entweder durch die sie eng umschließenden Halbschalen seitlich stark fixiert sind, was wegen der üblichen Rohrtoleranzen insbesondere beim Herstellen der Muffenverbindungen zu Spannungen und damit zu Rissen führen kann, oder bei zu groß bemessenen Halb­ schalen praktisch nur Linienauflage haben und sich bei der späteren Verfüllung des Grabens bei großen Auflasten bis zur Rißbildung verformen können.

Daneben sind bereits Vorrichtungen der eingangs bezeichneten Gattung zum Verlegen von Rohren bekannt (DD 1 14 438), bei denen zur Lagesicherung für formelastische Rohre mit geringem Eigengewicht, insbesondere Kunststoffrohre, eine zwischen der Beton- oder Stahlbetonsohle und dem Rohr angeordnete Sohlschale vorgesehen wird. Die Sohlschale wird dabei aus einer Mehrzahl von in Richtung der Rohrachsen mit Abständen angeord­ neten Auflagern gebildet, so daß eine "Höckerlagerung" entsteht, die keine gleichmäßige Druckverteilung für die Rohre ermöglicht, selbst wenn zwischen den einzelnen Auflagern die übliche Unterstopfung vorgenommen wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und die Vorrichtung und das Verfahren der eingangs angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß Rißbildungen der hier genannten Art wirksam vermieden werden bzw. zumindest stark reduziert werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 9.

Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeich­ nung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein Rohr bei Anwendung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verlege­ hilfe;

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in einer schematischen, teilweise geschnittenen Seitenansicht am Beispiel einer aus zwei Rohren zusammengesetzten Rohrleitung;

Fig. 3 eine Perspektivische Darstellung der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2;

Fig. 4 bis 6 in den Fig. 1 bis 3 entsprechenden Ansichten eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 7 und 8 je eine den Fig. 1 und 2 entsprechende Ansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 9 einen vergrößerten Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 7 und 8; und

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Nach Fig. 1 bis 3 wird auf der planierten Sohle 1 eines Grabens 2 zunächst eine erfindungsgemäße, als Verlegehilfe dienende Vorrichtung 3 verlegt. Diese besteht aus einem massiven, z. B. aus Beton, Stahlbeton, Steinzeug, Kunststoff, Metall oder dergleichen hergestellten, im wesentlichen massiven Körper 4, der eine vorzugsweise ebene Unterseite 5 und eine konkav gewölbte Oberseite 6 aufweist. Die Oberseite 6 ist längs einer Zylinderfläche gewölbt, die eine in Längsrichtung der Vorrichtung 3 erstreckte, durch einen Mittelpunkt M (Fig. 1, 3) verlaufende Achse aufweist und deren vom Mittelpunkt M ausgehender Radius R (Fig. 3) dem Außenradius eines zu verlegenden Rohrs 7 entspricht. Da es sich im dargestellten Beispiel um die Verlegung von Steinzeugrohren handelt, die durch Muffenverbindungen 8 verbunden werden, die über den Querschnitt der Rohre 7 ausgeworfen sind, ist die in Richtung der Achse der zylindrischen Oberseite 6 gemessene Länge der Vorrichtung 3 etwas kleiner, als der üblichen Rohrlänge von ca. 0,75 bis 2,00 Meter entspricht.

Die Vorrichtungen 3 werden vor dem Verlegen der Rohre 7 in Längsrichtung der Sohle 1 hintereinander angeordnet und genau aufeinander ausgerichtet. Dabei wird zwischen ihren Stirnflächen 9 jeweils ein so großer Abstand vorgesehen, daß ein Raum 10 (Fig. 2) entsteht, in dem die Muffenverbin­ dungen 8 unbehindert zu liegen kommen.

Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, fallen im verlegten Zustand die Achsen der Rohre 7 und der zylindrisch-konkaven Oberseiten 6 der Vorrichtungen 3 zusammen. Außerdem erstrecken sich die zylindrischen Oberseiten 6 in Umfangsrichtung über einen Winkel α von nur ca. 65°, so daß sich keine Probleme beim Einrücken der Muffenverbindungen 8 ergeben. Die Seiten­ wände 11 und 12 der Vorrichtung 3 sind im Beispiel senkrecht zur Unter­ seite 5 dargestellt, können aber auch einen anderen Verlauf haben. Außerdem ist die Vorrichtung 3 zweckmäßig spiegelsymmetrisch zu einer Ebene angeordnet, die senkrecht zur Unterseite 5 verläuft und die Achse der Oberseite 6 einschließt, damit sich eine gleichförmige Gewichtsver­ teilung ergibt.

Die Ausführungsformen nach Fig. 4 bis 6, bei denen für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 bis 3 verwendet sind, unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 zunächst dadurch, daß in einem mittleren Teil der Vorrichtung 3 eine über deren ganze Länge erstreckte und an die Oberseite 6 grenzende Aussparung 15 vorgesehen ist. In dieser ist ein ebenfalls über die ganze Länge der Vorrichtung 3 erstrecktes Auflagepolster 16 angeordnet und bei Bedarf durch Kleben oder dergleichen befestigt, das vorzugsweise aus Polystyrol oder einem Schaum­ stoff oder dergleichen besteht und zur Schonung des Rohrs 7 beim Auflegen dient. Das Auflagepolster 16 ragt vorzugsweise etwas über die Oberseite 6 hinaus, so daß es beim Auflegen des Rohrs 7 zusammengedrückt wird.

Eine weitere Besonderheit der Vorrichtung nach Fig. 4 bis 6 besteht darin, daß in ihren Stirnflächen 9 achsparallele Öffnungen 17 ausgebildet sind. Diese dienen zur Aufnahme nicht dargestellter Steckbolzen, mittels derer die Vorrichtungen 3 auf einfache Weise miteinander verbunden und dadurch aufeinander ausgerichtet werden können. Mit besonderem Vorteil werden derartige Steckbolzen insbesondere dann angewendet, wenn es sich um das Verlegen von Rohren 7 handelt, die keine nach außen ragenden Muffenver­ bindungen 8 aufweisen, weil die Vorrichtungen 3 in diesem Fall mit ihren Stirnflächen 9 unmittelbar aneinander gelegt werden können.

Schließlich weist die Vorrichtung 3 nach Fig. 4 bis 6 schräg von oben nach unten und von innen nach außen verlaufende Seitenwände 11a und 12a auf, so daß sich ein insgesamt etwa trapezförmiger Querschnitt und eine ver­ größerte, für die Standfestigkeit günstige Unterseite 5 ergeben. Beim dargestellten Beispiel schließen die Seitenwände 11a und 12a den die Breite der Oberseite 6 festlegenden Winkel α ein.

Die Ausführungsform nach Fig. 7 bis 9 eignet sich insbesondere zur Verlegung von Rohren 18 mit großen Durchmessern und mit durch nicht über ihren Querschnitt vorspringenden Muffenverbindungen 19. Zur Aufnahme der Rohre 18 sind Vorrichtungen 20 vorgesehen, die einen im wesentlichen dem Querschnitt der Vorrichtung 3 nach Fig. 4 bis 6 entsprechenden Querschnitt und damit eine vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise ebene, als Standfläche dienende Unterseite 21, eine zylindrisch-konkave, als Auflage­ fläche für jeweils ein Rohr 18 dienende Oberseite 22 mit einem dem Außenradius der Rohre 19 entsprechenden Radius und zwei schräg von oben nach unten und von innen nach außen verlaufende Seitenwände 23 und 24 aufweisen, wobei außerdem je eine an ihre Oberseiten 22 grenzende, in Längsrichtung erstreckte Aussparung 25 und ein in diese eingesetztes Auflagepolster 26 vorgesehen sind. Wie Fig. 8 zeigt, werden die Vorrich­ tungen 20, die eine der Rohrlänge entsprechende Länge aufweisen, auf Stoß verlegt. Die Hohlräume 10 nach Fig. 2 können hier wegen der anderen Muffenverbindungen 19 entfallen.

Im Gegensatz zu den Verlegehilfen nach Fig. 1 bis 6 werden die Verlege­ hilfen nach Fig. 7 bis 9 wegen des oft mehrere Tonnen pro Meter betragen­ den Gewichts der Rohre 18 zweckmäßig nicht einfach auf der Sohle 27 (Fig. 7) eines Grabens, sondern in einer auf dieser Sohle 27 errichteten Stahlbetonbettung 28 verlegt, in der eine übliche Bewehrungsmatte 29 angeordnet ist. Es ist ratsam, die Verlegetiefe in die frische Stahlbeton­ bettung 28 einzubauen, um ein seitliches Ausweichen beim Verziehen der Rohre zu unterbinden. Die zur üblichen Halterung von Schalungswänden 30 vorgesehenen Bindedrähte 31 oder zur weiteren Stabilitätserhöhung vorge­ sehenen Bewehrungsstäbe sind bei dieser Ausführungsform zweckmäßig durch zusätzliche, gerade oder leicht gekrümmte Durchgänge 32 (Fig. 9) gezogen, die in vorgewählten Abständen quer, d. h. senkrecht zur Achse der Oberseite 22, durch die massiven Körper der Vorrichtungen 20 erstreckt sind. Nach dem Verlegen der Rohre 18 wird der Raum zwischen ihren Unterseiten, den Schalungswänden 30 und der Stahlbetonbettung 28 mit Beton 34 verfüllt, um dadurch eine gleichförmig gute Abstützung zu erzielen. Abschließend wird der Rest des nicht dargestellten Grabens mit Erdreich oder ebenfalls Beton ausgefüllt.

Wie weiter aus Fig. 7 ersichtlich ist, erstreckt sich die zylindrische Oberseite 32 der Vorrichtung 20 im Gegensatz zu Fig. 1 bis 6 über einen Winkel β von lediglich ca. 35°.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 ist eine Vorrichtung 36 vorgesehen, die im wesentlichen entsprechend den Vorrichtungen nach Fig. 1 bis 9 ausgebildet sein kann. Sie unterscheidet sich von diesen dadurch, daß sie neben einer im wesentlichen ebenen Unterseite 37 und einer konkav gewölb­ ten Oberseite 38 zwei an diese angrenzende, in Längsrichtung verlaufende und zur Unterseite 37 parallele obere Wandabschnitte 39 aufweist. Die mit gleichem Abstand zur Unterseite 37 angeordneten Wandabschnitte 39 ermögli­ chen trotz der konkaven Oberseite 38 die Übereinanderstapelung einer Vielzahl der Vorrichtungen 36 beim Transport oder bei der Lagerung, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Vorrichtungen 36 beschädigt werden.

In die Wandabschnitte 39 und an diese angrenzende Seitenwände 40 sind außerdem Aussparungen 41 eingearbeitet, in denen Transportanker 42, z B. in Form von Kugelköpfen, Ösen od. dgl., angeordnet sind, die den Transport der Vorrichtungen 36 mittels eines Krans, Universalbaggers od. dgl. erleichtern. Diese Transportanker werden, wenn die Vorrichtungen 36 aus Beton od. dgl. bestehen, zweckmäßig gleich während der Herstellung mit eingegossen und so in den Aussparungen 41 versenkt angeordnet, daß die Stapelbildung nicht behindert wird.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die sich in vielfacher Weise abwandeln lassen. Dies gilt vor allem für die in Querrichtung gemessene Breite der zylindrisch-konkaven Oberseiten 6 bzw. 22. Diese Breite ist in Abhängigkeit vom Rohrdurch­ messer, vom Rohrmaterial, von der Rohrwandstärke und dergleichen zu wählen und kann bei kleineren Rohrdurchmessern bis herauf zu ca. 70° (Winkel α in Fig. 3 und 6) und bei größeren Rohrdurchmessern bis herab zu etwa 30° (Winkel β in Fig. 7) betragen. Dabei ist einerseits die erforderliche Statik, andererseits unter anderem das Gewicht der Vorrichtung 3 bzw. 20, d. h. der Umstand zu berücksichtigen, daß die Vorrichtung 3 bzw. 20 insgesamt auch noch tragbar sein muß. Insgesamt haben sich als Breite für die Oberseiten 6 bzw. 22 Winkel zwischen ca. 30° und 70° als zweckmäßig erwiesen. Um das Tragen der Vorrichtungen 3 bzw. 20 zu erleichtern, sind die Seitenwände 11, 12, 11a, 12a bzw. 23, 24 zweckmäßig zusätzlich oder alternativ mit eingegossenen, nicht dargestellten Traggriffen oder dergleichen versehen. Außerdem werden die Vorrichtungen zweckmäßig aus den genannten Materialien in einem Stück als Baufertigteile hergestellt. Weiter ist es zweckmäßig, die konkaven Oberseiten 6 bzw. 22 der Vorrich­ tungen 3 bzw. 20 vor dem Aufsetzen der Rohre mit einem Gleitmittel zu bestreichen, damit die Rohre beim Verziehen in die Muffen so weit als möglich spannungsfrei bleiben. Schließlich kann die Vorrichtung 3 bzw. 20 als vorgefertigte Einheit, d. h. als Baufertigteil an die jeweilige Baustelle herangebracht oder unmittelbar an der Baustelle aus Ortbeton hergestellt werden.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Verlegen von aus Rohren bestehenden Kanalleitungen, insbesondere Abwasserkanalleitungen, bestehend aus einer Vielzahl von Auflagern mit einer der Form der Rohre entsprechenden, zur Auflage der Rohre bestimmten, zylindrisch-konkaven Oberseite, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager als massive Fertigbauteile ausgebil­ det sind, eine jeweils der Rohrlänge entsprechende Länge, eine als Standfläche dienende Unterseite (5, 21, 37) sowie die zur Auflage der Rohre (7, 18) bestimmte Oberseite (6, 22, 38) mit einem dem Außenradius der Rohre (7, 18) entsprechenden Radius aufweisen, wobei die Oberseiten (6, 22, 38) eine über die gesamte Länge der Vorrichtung (3, 20, 36) und in Umfangsrichtung über eine Breite von 30°-70° erstreckte Auflagefläche bilden, und daß die Auflager hintereinander angeordnet und bei Rohren (18) mit nicht nach außen vorspringenden Muffenverbindungen (19) auf Stoß verlegt, bei Rohren (7) mit nach außen vorspringenden Muffenverbindungen (8) dagegen um den erforderlichen Freiraum (10) für diese verkürzt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (6, 22, 38) eine mittlere, über die Länge erstreckte Aussparung (15, 25) aufweist, in der ein über die Oberseite (6, 22) vorstehendes Auflagepolster (16, 26) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager quer zur Achsrichtung verlaufende Durchgänge (32) aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager an ihren Stirnseiten (9) mit zur Aufnahme von Steckbolzen bestimmten Öff­ nungen (17) versehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager an seitlichen, die Ober- und Unterseite verbindenden Wandteilen (11, 12; 11a, 12a; 23, 24) mit Haltegriffen versehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager aus Beton, Stahlbeton, Steinzeug, Kunststoff oder Metall bestehen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Seiten der konkaven Oberfläche (38) parallel zur Unterseite verlaufende, die Stapelbildung fördernde Wandabschnitte (39) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager den Transport ermöglichende Zuganker (42) aufweisen.

9. Verfahren zur Herstellung einer Kanalleitung, insbesondere Abwasserkanalleitung, unter Anwendung der Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Vorrichtung aus einer Vielzahl von hinterein­ ander angeordneten Auflagern hergestellt wird, wobei die Auflager beim Verlegen von Rohren (18) mit nicht nach außen vorspringenden Muffenverbindungen (19) auf Stoß, beim Verlegen von Rohren (7) mit nach außen vorspringenden Muffenverbindungen (8) dagegen mit den erforderlichen Freiräumen (10) für diese verlegt werden, und daß dann die Rohre (7, 18) auf den Auflagern abgelegt und zur Herstellung der Muffenverbindungen (8, 19) auf diesen verzogen werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseiten der Auflager vor dem Aufsetzen der Rohre (7, 18) mit einem Gleitmittel bestrichen werden.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager auf einer auf der Sohle errichteten Stahlbetonbettung verlegt werden und nach dem Verlegen der Rohre der Raum zwischen ihren Unterseiten und der Stahlbetonbettung mit Beton verfüllt wird.