DE4328498C2 - Rohrabschnitt aus bewehrtem Stahlbeton - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rohrabschnitt aus bewehrtem Stahlbeton nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Rohrabschnitte werden mittels Druckpressen in das Erdreich vorgeschoben, wobei nach Einschieben eines ersten Rohrabschnittes die Pressen zurückgefahren, ein zweiter Rohrabschnitt im Pressenschacht an den ersten Rohrabschnitt angesetzt und dann mittels der Presse nachgeschoben wird.

Ein aus der DE 41 19 305 C1 bekannter Rohrabschnitt aus bewehrtem Stahlbeton weist eine Stahlmanschette auf, die an ihrem dem Rohrabschnitt zugewandten Ende mit der Stahlbe­ wehrung der Rohrwandung verschweißt ist. Diese Bewehrung bildet Anker für die Stahlmanschette, mit der sie in der Rohrwandung festgelegt ist.

Um eine Umläufigkeitsdichtung zwischen der Stahlmanschette und der Rohrwandung des Rohrabschnitts zu gewährleisten, ist eine elastische Dichtung angeordnet, die im Bereich ihres Außenumfangs mit der Stahlmanschette verklebt ist. In der Gießform wird die Dichtung verformt und in den Beton eingegossen, so daß nach dem Entformen die Rippen mit entsprechender Flächenpressung an dem erhärteten Beton anliegen. In der Praxis sind bei höheren Drücken Undichtig­ keiten zwischen der Stahlmanschette und dem mit ihr verankerten Rohrabschnitt festgestellt worden. Insbesondere bei hohen Außendrücken und starken Temperaturschwankungen bildet sich zwischen dem Rohrabschnitt und der in ihm verankerten Stahlmanschette ein Spalt, der zu einem Wasser­ einbruch führen kann. Bei im Vorpreßverfahren eingebrachten Rohrabschnitten wird als Gleitmittel zwischen dem Erdreich und dem vorzupressenden Rohr Betonit unter Druck nach außen gepreßt. Der dabei anstehende Druck und der gegebenenfalls herrschende Wasserdruck kann zu einem Flüssigkeitseinbruch führen, insbesondere wenn aufgrund der permanenten Bewegung um eine vorgegebene Gradiente beim Auffahren des Vortriebs Fugenklaffungen auftreten. Wird eine Leitung im Vorpreßver­ fahren in Natur- oder Wasserschutzgebieten unter Gewässern oder sonstigen erhöhten Anforderungen verlegt, müssen höhere Druckdichtigkeiten gewährleistet sein; das gleiche gilt für im Vortriebverfahren herzustellende Druck­ leitungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Rohrabschnitte aus bewehrtem Beton der gattungsgemäßen Art derart weiter­ zubilden, daß auch bei höheren Wasserdrücken die Dichtig­ keit des Anschlusses der Stahlmanschette an der Rohrwandung gegeben ist.

Die Aufgabe wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Auf der Innenseite der Manschette ist ein umlaufendes Stahlprofil angeordnet, welches in den Stahlbeton der Rohr­ wandung kraft- und formschlüssig eingegossen ist. Das Stahlprofil ist auf der Innenseite der Stahlmanschette festgelegt, vorzugsweise verschweißt, und bewirkt somit eine mechanisch innige Verbindung der Stahlmanschette mit der Rohrwandung. Aufgrund des Eingießens in den Beton ist eine Art Labyrinthdichtung gebildet, bei der weder durch Wechselbelastungen noch durch starke Temperaturschwankungen größere, Undichtigkeiten bewirkende Spalte auftreten können. Dieses als Dichtung eingesetzte Stahlprofil stellt auch sicher, daß die Stahlmanschette inniger an den Rohrab­ schnitt angebunden ist, so daß auch im Bereich der Über­ deckung zwischen Rohrabschnitt und Stahlmanschette die Neigung zum Fugenklaffen bzw. Abheben vermindert ist.

Dieser Verbund aus Rohrabschnitt und Stahlmanschette kann eine Wasserdruckfestigkeit von 5 bar und mehr aufweisen.

Die Anordnung des umlaufenden Profils ermöglicht hochdruckfeste Verbindungen, die auch Drücken, insbesondere Wechseldruckbelastungen von bis zu 5 bar und mehr standhalten. Bevorzugt endet das innere Profil axial an der durch die Stirnseite des inneren Endes der Manschette bestimmten Ebene, wodurch gewährleistet ist, daß die vorgefertigten Manschetten leicht handhabbar sind, da keine über die axiale Stirnseite des Manschetten­ mantels vorstehenden Teile auftreten.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen. In der Zeichnung ist ein nachfolgend im einzelnen beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen Axialschnitt durch zwei aneinandergefügte Rohrabschnitte,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt der ineinandergreifenden Anschlußenden benachbarter Rohrabschnitte,

Fig. 3 eine perspektivische Teildarstellung eines Teilumfangs einer Manschette,

Fig. 4 eine Ansicht des dem Rohr zugewandten Endes der Stahlmanschette.

Wie Fig. 1 zeigt, wird ein erster Rohrabschnitt 1 durch Ansetzen eines zweiten Rohrabschnittes 2 verlängert und durch Aufbringen einer axialen Kraft in Vorschubrichtung 3 vorgepreßt. Jeder Rohrabschnitt 1, 2 besteht aus bewehrtem Stahlbeton, wobei die Enden 1a, 1b, bzw. 2a, 2b der Rohrab­ schnitte als Anschlußenden ausgebildet sind. Die - bezogen auf die Vorschubrichtung 3 - hinteren Anschlußenden 1b, 2b weisen eine in der Rohrwandung 4 verankerte Stahlmanschette 5 auf, die das Anschlußende 2a eines anzusetzenden Rohrabschnittes 2 übergreift.

Wie Fig. 2 zeigt, ist die Stahlmanschette 5 in ihrem Außen­ durchmesser d geringfügig kleiner ausgeführt als der Außendurchmesser D des Rohrabschnittes 1 bzw. 2. Die Stahl­ manschette 5 liegt somit innerhalb der durch die Rohraußenfläche bestimmten Hüllkurve.

Die Stahlmanschette 5 übergreift den mit verringertem Durch­ messer ausgeführten Endabschnitt 4a des Rohres 1, wobei die Manschette 5 über etwa 40 bis 50% ihrer Länge den Rohrab­ schnitt 1 übergreift. Im übergreifenden Bereich ist die Stahlmanschette 5 mittels Ankern 6, insbesondere Kopfankern in der Rohrwandung 4 festgelegt. Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, sind über den Umfang der Stahlmanschette 5 eine Vielzahl von Ankern 6 vorgesehen, die bevorzugt äquidistante Abstände voneinander aufweisen. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Anker 6 einen ersten etwa radial einragenden Ab­ schnitt 6a aufweisen, an den ein radial nach innen und axial zum inneren Ende 5a der Manschette 5 ragender Abschnitt 6b anschließt, dessen freies Ende einen Verankerungskopf 6c aufweist. Die Abschnitte sind aus Rundmaterial vorgesehen. Es kann zweckmäßig sein, die Anker 6 unter Neigung anzuordnen oder Flachstahlbetonanker zu verwenden.

Der im Durchmesser verringerte Anschlußabschnitt 2a des anzusetzenden Rohrabschnittes 2 liegt mit radialem Spiel innerhalb der Manschette 5, wobei zur Abdichtung des Anschlußendes 2a innerhalb der Manschette 5 eine Dichtung 7 angeordnet ist. Die Dichtung 7 liegt in einer äußeren Umfangsnut 7a (Fig. 2) des Anschlußendes 2a und kann auch durch ein elastisches Fugenband oder dgl. gebildet sein. Anstelle einer Umfangsnut 7a ist auch ein Stufenfalz zweckmäßig, wie in Fig. 1 angedeutet.

Zur Erzielung eines hochdruckfesten Anschlusses der Man­ schette 5 an dem ihm tragenden Rohr 1 ist die Manschette 5 im Bereich ihres dem Rohrabschnitt 1 zugewandten inneren Endes 5a mit einem radial inneren, umlaufenden Profil 10 versehen, welches aus Stahl besteht und auf der Innenseite der Manschette 5 angeschweißt ist. Die Schweißverbindung 11 ist flüssigkeitsdicht ausgeführt. Das umlaufende Profil 10 ist im Stahlbeton der Rohrwand 4 eingegossen, wodurch eine Art Labyrinthdichtung gebildet ist, welche eine dichte wasserdruckfeste Verbindung der Stahlmanschette 5 mit dem sie tragenden Rohr 1 gewährleistet. Auch bei starken Temperaturschwankungen, die ja aufgrund der unterschied­ lichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Stahlmanschette 5 und der Rohrabschnitte 1 nicht unproblematisch sind, ist die Dichtigkeit nicht beeinträchtigt. Sowohl ein Wasserinnen­ druck als auch ein Wasseraußendruck von 5 bar und mehr ist möglich.

Das umlaufende Profil 10 definiert eine radiale Ebene 9, auf der die Rohrachse 19 lotrecht steht. Das Profil 10 hat ferner eine radiale Höhe, die bevorzugt etwa 25% der Stärke der Rohrwandung 4 entspricht. Insbesondere erstreckt sich das Profil über eine radiale Tiefe von etwa 60 mm.

Um die mit den Ankern 6 und dem umlaufenden Profil 10 vorgefertigten Stahlmanschetten 5 einfach handhaben zu können, ist vorgesehen, daß sowohl das innere Profil 10 als auch die Kopfanker 6 axial an der durch Stirnseite des inneren Endes 5a der Manschette bestimmten Ebene 8 enden. So stehen keine Teile über die stirnseitige Ebene 8 der Manschette vor, die beim Transport oder der Handhabung der vorgefertigten Manschette 8 stören könnten.

Das umlaufende Profil 10 liegt bevorzugt nahe dem inneren Ende 5a der Manschette 5, während die Kopfanker 6 benachbart zum axialen Ende der Rohrwandung 4 innerhalb der Manschette 5 liegen.

In einer einfachen Ausführungsform kann das Profil ein radialer, umlaufender Steg oder auch ein I-Profil sein. Bevorzugt ist das Profil ein Winkelprofil, insbesondere ein L-Profil, so wie im Ausführungsbeispiel dargestellt. Der längere Schenkel 10a des L-Profils ragt radial in die Rohr­ wand 4, wobei der Schenkel 10a lotrecht auf der Innenfläche der Manschette 5 festgelegt ist. Der kurze Profilschenkel 10b ist am freien Ende des lotrechten Schenkels 10a angeord­ net und ragt in Richtung auf das innere Ende 5a der Man­ schette; der kürzere Schenkel verläuft vorzugsweise parallel zur Rohrachse 19 und endet an der durch die Stirnseite des inneren Endes 5a bestimmten Ebene 8. Soll eine noch druck­ festere Umläufigkeitsdichtung gewährleistet sein, kann das Profil 10 radial verlängert oder zweckmäßig in Form eines T-förmigen Profils ausgebildet sein.

Die Rohrabschnitte können sowohl im offenen Graben als auch im Vortriebverfahren oder Vorpreßverfahren verlegt werden. Zur gleichmäßigen Druckverteilung der Vorschubkraft ist zwischen aufeinanderfolgenden Rohrabschnitten 1, 2 eine Ausgleichsscheibe, insbesondere eine Weichholzscheibe 15 zweckmäßig.

Claims (8)

1. Rohrabschnitt aus bewehrtem Stahlbeton, insbesondere Vor­ preßrohrabschnitt, dessen axiale Enden als Anschlußenden (1, 1b, 2a, 2b) zur Verbindung mit folgenden Rohrabschnit­ ten (2) ausgebildet sind und an dem einen Ende (1b) eines Rohrabschnittes (1) eine Stahlmanschette (5) zum Übergrei­ fen des anderen Endes (2a) eines folgenden Rohrabschnittes (2) angeordnet ist, wobei die Stahlmanschette (5) im Be­ reich der Überdeckung mit Ankern (6) in der Rohrwandung (4) festgelegt und in diesem Bereich zwischen Stahlmanschette (5) und der Rohrwandung (4) eine Dichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung als radial einra­ gendes, umlaufendes Stahlprofil (10) ausgebildet ist, wel­ ches auf der Innenseite des dem Rohrabschnitt (1) zugewand­ ten Endes (50) der Manschette flüssigkeitsdruckdicht festgelegt und in den Stahlbeton der Rohrwandung (4) eingegossen ist.

2. Rohrabschnitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (10) dem inneren Ende (5a) der Manschette (5) näher liegt als die Anker (6).

3. Rohrabschnitt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Profil (10) axial an der durch die Stirnseite des inneren Endes (5a) der Manschette (5) bestimmten Ebene endet.

4. Rohrabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil (10) ein radialer, umlaufender Steg ist.

5. Rohrabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnete daß das Profil ein I-Profil ist.

6. Rohrabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnete daß das Profil (10) ein T-Profil ist.

7. Rohrabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnete daß das Profil (10) ein Winkelprofil, insbesondere ein L-Profil ist.

8. Rohrabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil in einer radialen Ebene liegt, auf der die Rohrachse lotrecht steht.