DE4418953C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Sanieren von Altrohren, insbesondere für Mülldeponien - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbrechen und Verdrücken von Altrohren ins umgebende Erdreich mit Hilfe eines durch das Altrohr bewegten Bodenverdrängungshammers mit einem, vorzugsweise mit Schneiden versehenen, Kopf und einem Schlagwerk, das über einen nachgezogenen Druckluftschlauch mit einem äußeren Preßluftkompressor verbunden ist, sowie mit einer rückseitigen Halterungsvorrichtung für einen einzu­ bringenden Neurohrstrang, insbesondere zur Sanierung von Mülldeponien od. dgl. durch Erneuerung der Sickerwasserlei­ tungen, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Derartige als Berstlining bekanntgewordene Sanierungsverfah­ ren für Altrohre - man vgl. beispielsweise die deutsche Zeit­ schrift "HOCH- u. TIEFBAU", 3/90, Seite 74 bis 77 - bei denen ein Ausgraben des Altrohrs nicht erforderlich ist, werden im allgemeinen in der Weise durchgeführt, dass der Bodenverdrän­ gungshammer mit dem anhängenden Neurohrstrang von einem Startschacht zu einem entfernten Zielschacht bewegt wird, wo­ bei der Bodenverdrängungshammer durch ein am Kopf befestigtes Zugseil mit einer im Zielschacht angeordneten Winde verbunden ist.

In vielen Fällen ist ein derartiges Arbeiten mit einem Ziel­ schacht nicht möglich, beispielsweise ist bei Mülldeponien ein Sanieren der häufig unter mehr als 10 oder 20 m hohen Müllbergen begrabenen Sickerleitungen nicht durchzuführen, da ja dies entsprechend tiefe Schächte erfordern würde.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Sanieren von Altrohrleitungen zu schaffen, welches ein Arbeiten ohne Zielschacht ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Bodenverdrängungshammer mit Hilfe eines Vorpreß­ rohrs von einem Startschacht aus durch das Altrohr gescho­ ben und dieses dabei aufgebrochen und verdrängt wird, und daß das Vorpreßrohr und der Bodenverdrängungshammer unter Zurücklassung eines den Kopf umfassenden losen Außengehäu­ ses durch den eingezogenen Neurohrstrang in den Start­ schacht zurückgezogen wird.

Entgegen der üblichen Berstlining-Verpresserung mit einem Ziehen des Bodenverdrängungshammers zum Zielschacht hin er­ folgt erfindungsgemäß ein Vorpressen mit Hilfe eines Vor­ preßrohrs, wie dies beispielsweise auch bereits beim Ein­ bringen von Rohrleitungen quer zu Bahnsträngen bekannt ist. Im Gegensatz zu den bekannten Vorpreßverfahren, bei denen entweder auch ein Zielschacht vorgesehen war oder aber, wie bei Bahndämmen, beidseits der zu durchbohrenden Erdstrecke Platz zum Ansetzen und zum Wiederherausziehen der Vorrich­ tung zur Verfügung steht, soll beim erfindungsgemäßen Alt­ rohrsanierungsverfahren der Bodenverdrängungshammer von ei­ ner Startposition aus ein Stück in das Altrohr hineinlaufen und dann wieder nach rückwärts in die Ausgangsposition zu­ rückbewegt werden. Dies läßt sich aber nur dadurch erzie­ len, daß das Gehäuse des Bodenverdrängungshammers als ver­ lorenes Gehäuse ausgebildet ist, welches am Ende der Aus­ baustrecke im Altrohr steckenbleibt, während das eigentli­ che Schlagwerk und das Vorpreßrohr durch das eingezogene Neurohr wieder zurückgezogen werden können. Dadurch lassen sich Altrohrsanierungen auch in solchen Fällen durchführen, in denen, wie beispielsweise bei den bereits angesprochenen hoch aufgeschütteten Mülldeponien, das Graben eines Ziel­ schachts bis hinunter zu einer vorhandenen Sickerwasserlei­ tung nicht möglich ist. Bei einer solchen Sanierung von Mülldeponien durch Erneuerung der entweder zusammengebro­ chenen oder aber verstopften Sickerwasserleitung ist es er­ sichtlich nicht unbedingt erforderlich, daß der Neurohr­ strang einen größeren Durchmesser aufweist als die Altlei­ tung. Es ist aber auch unter Berücksichtigung der üblichen Ausbildung solcher Deponien, bei denen die Sickerwasserlei­ tung oberhalb einer Dichtungsbahn allseitig in Filterkies eingebettet ist, über dem erst die Müllablagerung begonnen wurde, im Laufe der Zeit notwendig, die Sickerwasserleitung aufzubrechen und durch eine neue Leitung zu ersetzen, da im Lauf der Zeit sich unweigerlich die Lochungen des Sickerwasserrohrs zusetzen.

Bei gelochten Neurohrsträngen, also bei der bereits ange­ sprochenen bevorzugten Sanierung von Sickerwasserleitungen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens - die Erneuerung von beispielsweise Gas- oder Wasserohren ist ja auf diese Art und Weise nicht möglich, da das verlorene Gehäuse das Rohr unterbrechen würde - ergeben sich häufig Schwie­ rigkeiten mit dem Herausziehen des Vorpreßrohrs, da bereits beim Einziehen des Neurohrstrangs Erde und Kies durch die Bohrungen nach innen dringen kann und sich dann zwischen der Innenwand des Neurohrs und dem Vorpreßrohr verkeilt, so daß dessen Herausziehen blockiert ist. Um diese Schwierig­ keit zu vermeiden, ist in Weiterbildung der Erfindung vor­ gesehen, daß mit dem Vorpressen eine vorzugsweise ge­ schlitzte und überlappende Gleithülse zwischen dem Vorpreß­ rohr und dem gelochten Neurohr mit eingezogen wird, die erst nach dem Herausziehen des Schlagwerks und des Vor­ preßrohrs aus dem Neurohrstrang herausgezogen wird, was in diesem Fall dann dadurch besonders einfach möglich ist, daß die Gleithülse sich ja infolge der Längsschlitzung nach in­ nen zusammendrücken und somit verjüngen kann, so daß sie blockierenden Fremdkörpern zwischen ihrer Außenseite und dem Neurohr einfach ausweichen kann.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Bodenverdrängungshammer vorgesehen, der in einem hinten of­ fenen, am vorderen Ende den Schneidenkopf tragenden zylin­ drischen Gehäuse mit einer hinteren Einsteckausnehmung für den Neurohrstrang lose gleitend verschiebbar ist, wobei ein am hinteren Ende auslaufender Druckluftschlauch innerhalb eines an einer Vortriebsfläche anliegenden Vorpreßrohrs verläuft, und der mit einer Rückholeinrichtung verbunden ist.

Im einfachsten Ausführungsbeispiel kann das Vorpreßrohr so ausgebildet sein, daß es den Neurohrstrang außen umgebend im wesentlichen fluchtend zum Gehäuse des Bodenverdrän­ gungshammers verläuft. Diese von der Konstruktion her ein­ fachste Vorrichtung ist jedoch nur für kleinere Vortriebs­ strecken geeignet, da hierbei das Vorpreßrohr ja nach Been­ digung des Vortriebs durch die das umgebende Erdreich bzw. die außen angedrückten Kiesmassen so stark gebremst wird, daß die entstehende Reibung ein Zurückziehen größerer Rohr­ längen praktisch verhindert. Auf der anderen Seite hat diese Ausbildung den Vorteil, daß beim Einziehen des Neu­ rohrstrangs keine Fremdkörper durch die Bohrungen nach in­ nen dringen und dabei ein innenliegendes Vorpreßrohr bloc­ kieren können.

Bevorzugt wird man daher bei größeren Längen der zu sanie­ renden Rohrstrecken das Vorpreßrohr notgedrungen doch in­ nerhalb des an den Bodenverdrängungshammer befestigbaren Neurohrstrangs verlaufen lassen, wobei in diesem Fall zwi­ schen dem kreiszylindrischen Vorpreßrohr und dem in der Praxis häufig fertigungsbedingten leicht ovalen Kunststoff- Neurohrstrang eine aus miteinander verbundenen Abschnitten gebildete längsgeschlitzte und sich an den Längsrändern überlappende Gleithülse angeordnet ist.

Diese Gleithülse legt sich mehr oder weniger dicht an die Innenfläche des ovalen Neurohrstrangs an und verhindert aber auf jeden Fall ein Verklemmen des innerhalb der Aus­ gleichshülse verlaufenden Vorpreßrohrs gegenüber dem Neu­ rohrstrang durch dazwischenliegende, durch die Bohrungen eingedrungene Steine oder dergleichen. Das Vorpreßrohr läßt sich damit problemlos aus der zunächst im Neurohrstrang verbleibenden Gleithülse herausziehen. Erst nach dem Herausziehen des Vorpreßrohrs wird die Gleithülse herausge­ zogen, was wegen ihrer Längsschlitzung und der daraus re­ sultierenden einfachen Zusammendrückbarkeit unter stärkerer Überlappung der Ränder problemlos möglich ist, und an­ schließend erfolgt die Zurückziehung des Bodenverdrängungs­ hammers unter Zurücklassung des Gehäuses.

Besonders einfach gestaltet sich dieses Wiederherausziehen der Gleithülse dann, wenn sie aus einem außen mit textilem Material, z. B. Teppichmaterial, beklebten Stahlblech be­ steht.

Zwischen dem Vorpreßrohr und dem Schlagwerk könnte eine ggf. spielbehaftete und somit ein freies Arbeiten des Schlagwerks ermöglichende mechanische Verbindung vorgesehen sein, so daß das Schlagwerk mit dem Herausziehen des Vor­ preßrohrs mit herausgezogen wird. Bevorzugt ist aber in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das Vorpreßrohr lose an der Vortriebsfläche anliegt und daß die Rückholein­ richtung ein im Vorpreßrohr verlaufendes Zugseil oder eine Zugkette ist.

Dabei hat es sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als besonders zweckmäßig erwiesen, daß die Vortriebsfläche und der verjüngte Anlagekopf des Vorpreßrohrs ein Kalotten­ gelenk bilden, so daß bei Biegungen des zu sanierenden Alt­ rohrs der Bodenverdrängungshammer durch das Vorpreßrohr nicht seitlich aus dem Altrohr herausgetrieben wird, son­ dern den Krümmungen folgen kann.

Der Neurohrstrang besteht im Falle der bevorzugten Sanie­ rung von Sickerwasserleitungen unter Mülldeponien od. dgl. bevorzugt aus einander gestuft überlappenden zusammenge­ steckten Polyäthylenhochdruckrohren, wobei die vorlaufenden Rohrenden jeweils einen inneren Auffädelkonus aufweisen können, so daß sie einfacher auf das Vorpreßrohr aufsteck­ bar sind.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Aus­ führungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Müllhalde mit einer zu sanierenden Sickerwasserleitung,

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch die Anordnung im Bereich des angehängten Neurohrstrangs längs der Linie II-II in Fig. 1, und

Fig. 3 einen vergrößerten Längsschnitt durch den Rohr­ strang im Bereich einer Fuge zwischen zwei aneinan­ dergesteckten Abschnitten.

Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Müll­ halde, wobei unter dem eigentlichen aufgeschütteten Müll­ berg 1 in einem Filterkiesbett 2 eine gelochte Sickerwas­ serleitung 3 vorgesehen ist, während der Filterkies durch eine Dichtungsbahn 4 vom darunterliegenden festen gewachse­ nen Boden 5 getrennt ist. Zum Aufbrechen und Ersetzen einer verstopften vorhandenen Sickerwasserleitung kann im allge­ meinen nicht wie beim bekannten Berstlining ein Bodenver­ drängungshammer von einer Startgrube 6 aus zu einer Ziel­ grube vorgetrieben werden, in der eine Winde vorhanden ist, die über ein Zugseil mit der Spitze des Bodenverdrängungs­ hammers verbunden ist, da die Müllaufschüttungen häufig 10 und 20 m und sogar noch mehr betragen, so daß in eine sol­ che Aufschüttung ein Zielschacht überhaupt nicht einge­ bracht werden kann. Darüber hinaus ist es in vielen Fällen auch gar nicht genau bekannt, wie die vorhandene Sickerwas­ serleitung verläuft, so daß auch aus diesem Grund bereits eine Arbeitsweise mit einer Startgrube und einer Zielgrube nicht möglich ist. Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, daß ein spezieller Bodenverdrängungshammer 12 eingesetzt wird, der ein äußeres zylindrisches Gehäuse 8 mit dem daran befestigten, die Aufbrechschneiden 9 umfassenden Kopf 10 umfaßt, dessen rückwärtiges Ende offen ist. In diesem Ge­ häuse 7 ist der Bodenverdrängungshammer 12 durch Abstands­ ringe 11 geführt, der über einen rückseitig einmündenden Druckluftschlauch 13 mit einem nicht gezeigten Preßluftkom­ pressor in der Startgrube 6, bzw. auch außerhalb dieser Startgrube 6, verbunden ist. Der Vortrieb im aufzubrechen­ den Altrohr 3 erfolgt durch ein Vorpreßrohr 14, das mit ei­ nem verjüngt eingezogenen Einlagekopf 15 versehen ist, der gemeinsam mit der kugelkalottenförmigen Anlagefläche 16 an der Rückseite des Bodenverdrängungshammers 12 ein Kalotten­ gelenk bildet, so daß die Anordnung auch Krümmungen des aufzubrechenden Altrohrs 3 folgen kann. Zwischen dem rück­ wärtigen Ende des Bodenverdrängungshammers 12 und dem Ge­ häuse 8 ist eine Einsteckausnehmung 17 für den Neurohr­ strang 18 vorgesehen, der beim Vortrieb des Bodenverdrän­ gungshammers im Altrohr 3 mit nachgeschoben wird. Das Nach­ schieben erfolgt dabei über eine Stützmanschette 19, die mittels Schnellverschraubung auf dem Vorpreßrohr 14 befe­ stigbar ist. Der Neurohrstrang 18 kann aus aneinanderge­ steckten Polyäthylenhochdruckrohrabschnitten 18a und 18b bestehen, die, wie man insbesondere in Fig. 3 erkennen kann, gestuft ineinandergreifen, wobei das jeweils vorlau­ fende Rohrende mit einem inneren Auffädelkonus 20 zum leichteren Einführen über das Vorpreßrohr 14 versehen ist. Zum einfacheren Herausziehen des Vorpreßrohrs 14 aus dem in den Boden eingezogenen Neurohrstrang 18 kann in dem gezeig­ ten Spalt 21 beispielsweise Schmierseife angeordnet sein. Durch die enge Tolerierung des Spalts 21 kann dann auch praktisch keine Erde oder gar Splitt durch die Bohrungen eines neuen Sickerwasserrohrs eindringen, so daß durch der­ art eindringendes Material auch nicht das Wiederherauszie­ hen des Vorpreßrohrs 14 aus dem eingezogenen Neurohrstrang 18 behindert wird.

In der Praxis liegen die Verhältnisse allerdings so, daß die neu einzuziehenden Sickerwasserleitungen grundsätzlich fertigungsbedingt leicht ovalen Querschnitt aufweisen, wäh­ rend die Vorpreßrohre kreiszylindrische Stahlrohre sind, so daß eine solche Abdichtung der Bohrungen 22 eines Neurohr­ strangs 18 (man vergleiche insbesondere Fig. 2) durch das Innenanliegen des Vorpreßrohrs an der Innenseite des Neu­ rohrstrangs gar nicht möglich ist. Um dennoch ein einfaches Wiederherausziehen des Vorpreßrohrs zu gewährleisten, ist daher eine Gleithülse 23 vorgesehen, die längsgeschlitzt ist, wobei sich die durch die Schlitzung gebildeten Längs­ ränder überlappen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Gleithülse 23 aus aufgeklebten Teppichmaterial 24 und einer tragenden Unterlage aus einem Stahlblech 25, wobei im Auflagebereich der Überlappung 26 das Stahlbech 25 von der Teppichbeklebung freibleibt, so daß die beiden überlappen­ den Stahlblechstreifen glatt aufeinander abgleiten können. Eine solche Gleithülse kann sich zum einen der konischen Innenform des Neurohrstrangs 18 anpassen, so daß auf diese Art und Weise Material gar nicht erst nach innen hereinfal­ len kann. Darüber hinaus kommt es aber in diesem Fall gar nicht so sehr darauf an, ob solches Material nicht herein­ fällt, da in jedem Fall das Vorpreßrohr 14 problemlos aus der zunächst im Innern des Neurohrstrangs 18 verbleibenden Gleithülse herausgezogen werden kann, die sich mittels des elastischen Textilgewebes am Umfang federnd gegen das Neu­ rohr abstützt und so die Radialbelastung minimiert, die sich als Reibungskraft auf das Vortriebsrohr auswirkt. Nach dem Herausziehen des Vorpreßrohrs 14 kann aber dann die Gleithülse selbst ebenfalls problemlos herausgezogen wer­ den, da dann ja die Gleithülse sich durch Vergrößerung der Überlappung entspannen kann und somit ebenfalls leicht ge­ zogen werden kann. Ganz zum Schluß wird dann der Bodenver­ drängungshammer 12 mit dem in seinem Inneren angeordneten Schlagwerk mit Hilfe eines Zugseils 27 oder einer Zugkette und ggf. durch Rückschlagen wieder ausgebaut, während das ihn lose umgebende Gehäuse 8 mit dem die Schneiden 9 tragenden Kopf 10 im Boden verbleibt.

Gestrichelt ist in Fig. 1 ine Variante einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung dargestellt, bei der das Vorpreßrohr 14' nicht innerhalb des Neurohrstrangs verläuft, sondern außer­ halb, so daß das Vorpreßrohr 14' ein Eindringen von Kies oder Erde in die Löcher des Neurohrstrangs verhindert. Diese baulich sehr einfache Ausgestaltung ist allerdings lediglich für kurze Vortriebslängen geeignet, da hierbei äußerst große Reibungskräfte zwischen dem Erdreich bzw. Kiesbett und dem Vorpreßrohr 18' auftreten, so daß bei grö­ ßeren Einpreßlängen ein Zurückziehen des Vorpreßrohrs prak­ tisch nicht mehr möglich wäre.

Claims (9)

1. Verfahren zum Aufbrechen und Verdrücken von Altrohren ins umgebende Erdreich mit Hilfe eines durch das Altrohr bewegten Bodenverdrängungshammers mit einem, vor­ zugsweise mit Schneiden versehenen, Kopf und einem Schlagwerk, das über einen nachgezogenen Druckluft­ schlauch mit einem äußeren Preßluftkompressor verbunden ist, sowie mit einer rückseitigen Halterungsvorrichtung für einen einzubringenden Neurohrstrang, insbesondere zur Sanierung von Mülldeponien od. dgl. durch Erneuerung der Sickerwasserleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenverdrängungshammer mit Hilfe eines innerhalb des Neurohrstrangs verlaufenden Vorpreßrohrs von einem Startschacht aus durch das Altrohr geschoben und dieses dabei aufgebrochen und verdrängt wird, und daß das Vorpreßrohr und der Bodenverdrängungshammer unter Zu­ rücklassung eines den Kopf umfassenden losen Außengehäu­ ses durch den eingezogenen Neurohrstrang in den Start­ schacht zurückgezogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Vorpressen eine vorzugsweise geschlitzte und ü­ berlappende Gleithülse zwischen dem Vorpreßrohr und dem gelochten Neurohr mit eingezogen wird, die erst nach dem Herausziehen des Vorpreßrohrs aus dem Neurohrstrang he­ rausgezogen wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An­ spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bo­ denverdrängungshammer (12) in einem hinten offenen, am vorderen Ende den Schneidenkopf (10) tragenden zylin­ drischen Gehäuse (8) mit einer hinteren Einsteckaus­ nehmung (17) für den einzuziehenden Neurohrstrang (18) lose gleitend verschiebbar und somit abknickbar gelagert ist, wobei ein am hinteren Ende auslaufender Druckluft­ schlauch (13) innerhalb eines an einer Vortriebsfläche (16) anliegenden Vorpreßrohrs (14) verläuft und daß der Bodenverdrängungshammer (12) mit einer Rückholeinrich­ tung verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorpreßrohr (14) lose an der Vortriebsfläche (16) anliegt und daß die Rückholeinrichtung ein im Vorpreß­ rohr verlaufendes Zugseil (27) oder eine Zugkette ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebsfläche (16) und der verjüngte Anlagekopf (15) des Vorpreßrohrs (14) ein Kalottengelenk bilden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem kreiszylindrischen Vorpreßrohr (14) und dem ovalen Neurohrstrang (18) eine aus miteinander verbundenen Abschnitten (18a, 18b) ge­ bildete längsgeschlitzte und sich an den Längsrändern ü­ berlappende Gleithülse (23) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleithülse aus einem außen mit textilem Material, z. B. Teppichmaterial (24) beklebten Stahlblech (25) be­ steht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Neurohrstrang (18) aus einander gestuft überlappenden Polyäthylenhochdruckrohren (18a, 18b) zusammengesetzt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vorlaufenden Rohrenden einen inneren Auffädel­ konus (20) aufweisen.