EP0811106B1 - Verfahren zum einbringen eines rohres in das erdreich - Google Patents

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EP0811106B1
EP0811106B1 EP96905690A EP96905690A EP0811106B1 EP 0811106 B1 EP0811106 B1 EP 0811106B1 EP 96905690 A EP96905690 A EP 96905690A EP 96905690 A EP96905690 A EP 96905690A EP 0811106 B1 EP0811106 B1 EP 0811106B1
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EP
European Patent Office
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pipe
flushing
nozzles
ground
flushing head
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EP96905690A
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EP0811106A1 (de
Inventor
Siegfried Schwert
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Individual
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/28—Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/18—Drilling by liquid or gas jets, with or without entrained pellets

Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1.
  • the pipe as a drinking water pipe To be used, it must have a cement lining receive. If this lining by oil is contaminated, it is for the drinking water pipe unusable. Therefore, the pipes, when under Using this known method, only after placing it in the ground with cement to be lined. This measure is very complex. Finally, the rinsing head is through use the laser measuring arrangement and by the hydraulic Control device complicated and therefore vulnerable and associated with high manufacturing costs.
  • the flushing head does not need to be controlled be and the tube that is essential to tensile forces is more resistant than compressive forces, can be made relatively thin-walled.
  • a pipe 1 from a pipe construction pit 2 to a target pit 3 through the intervening Soil 4 can be pulled.
  • the pilot linkage has a diameter for example in the range of 90 to 130 mm.
  • a pulling device 5 which is a hydraulically operated cylinder / piston arrangement may have coupled.
  • On the still in the Pipe pit 2 protruding the other end of the pilot linkage can be a tension element in the form of a rod, chain or a rope that can then be attached using the pulling device 5 pulled to the target pit 3 becomes.
  • That whirled up by the rinsing liquid in the rinsing head Soil is from this through the hose 8th dissipated and in a along the pipe pit 2 extending inclined gutter 12 drained from the the flushing liquid contaminated with the soil in a container 13 flows. From this it becomes by means of a pump 14 pumped into a settling tank 15, in which the carried earth settles on and off from which this and the rinsing liquid are removed separately can be.
  • the rinsing liquid can after filtering can be returned to the container 10, so that the consumption of rinsing liquid is minimized becomes.
  • the channel 12 is preferably self-cleaning Channel formed, that is, on its upper There are flushing nozzles on the edge, any in the gutter Rinse 12 settled soil into container 13.
  • hose line 8 can be static self-supporting tubular body can be used. That applies especially if 1 for longer pipes Improved drainage of rinsed liquid from the rear end of tube 1 Vacuum suction takes place. Due to the rigidity of the self-supporting tubular body is prevented from it collapses due to the negative pressure.
  • the tube 1 is mounted on rollers 16, such Roll preferably also to the side of the tube 1 are arranged so that it is drawn into the ground guided both in height and laterally becomes.
  • FIG. 2 shows the coupling piece 6 in the form of a drawing star, which is rigidly connected to the flushing head 17. From a tie rod 18 (pilot linkage or tension element) are the tensile forces exerted by the pulling device 5 via a sleeve 19 in the drawing star 6 and then transferred into a cutting shoe 20 of the rinsing head 17.
  • the drawing star 6 is preferably with six arms equipped to overcome major obstacles such as roots and To be able to reject stones. To this end, the Arms an overcut 21 opposite the cutting shoe 20 to be able to push roots away, for example, without these being supported on the cutting shoe 20 can.
  • Flushing head 17 To improve and stabilize the management of the Flushing head 17 is a guide sleeve on the tie rod 18 22 with a the diameter of the pilot bore corresponding outer diameter arranged.
  • a stone trap 24 and baffles 25 for the introduction the flushing liquid carrying the detached earth into the hose line 8.
  • a television camera 26 is provided with which Inside the rinsing chamber 23 can be observed. Especially should be determined with the help of the television camera 26 whether there is an overwash, so that appropriate countermeasures are taken can. In order to carry out a perfect observation, it may be beneficial to take a short time instead of compressed air from flushing liquid, which the Presses rinsing liquid out of the rinsing chamber 23 and so ensures a clear view.
  • One of the nozzles to be described on the front of the TV camera 26 be directed to clean them.
  • the hose line 7 is with an outer annular space 27 of the flushing head 17 connected (Fig. 3), via which the Rinsing liquid is fed to nozzles 28, 29 and 30.
  • the nozzles 28 are radially inward, the nozzles 29 radially inwards at an angle of 30 ° forward and the nozzles 30 directed axially forward.
  • the radial nozzles 28 serve the loose sand bottom, the is compressed by the cutting shoe 20 for Mix this floor with the rinsing liquid for removal via the hose line 8.
  • the obliquely arranged nozzles 29 lay on firmer sandy soils a cavity free that the cutting shoe 20th relieved. The size of this cavity can be about Pressure of the rinsing liquid can be set.
  • the respective nozzles 28 and 29 are slightly against each other pivoted so that their rinsing liquid jets do not meet in the middle of the rinsing chamber 23. This allows the rays to cross the central axis go out of the rinsing chamber 23 and thus a develop greater effectiveness.
  • the axial nozzles 30 effect a pre-cut on cohesive soil, while the dissolving and mixing of the earth largely from the Nozzles 29 and 28 is adopted.
  • the nozzles 30 and possibly also the Nozzles 29 are closed.
  • radially inwardly directed nozzles 43 those for loosening the dishes before the inlet end the hose line 8 are provided.
  • the annular space 27 can be divided in this way be that the nozzles 28, 29 and 30 depending on the nature of the soil be fed separately rinsing liquid can. In this case there are several hose lines 7 or a corresponding distributor between the hose 7 and the annular space 27 required.
  • the should on the Coupling piece 6 exerted tensile force can be measured, and, if the tensile force falls below a predetermined value, throttled the supply of rinsing liquid or even be stopped entirely.
  • annular one Welded socket 32 On the rear wall 31 of the flushing head 17 there is an annular one Welded socket 32, the one with the rear End of the outer wall of the flushing head 17 an annular channel 33 forms.
  • this ring channel can also through the pipe 1 line 34 and via an opening 35 in the nozzle 32 bentonite or other lubricant can be introduced that over a plurality of small axial openings 36 in the Space between the pipe 1 and the ground 4 exit.
  • the lubricant sets the frictional force between pipe 1 and soil 4 and is therefore especially with longer pipes or from several pipes existing pipe runs or very solid ground used.
  • hose lines 7, 8 and 34 as well as any electrical lines within the To surround tube 1 with an additional cladding tube, to avoid that the usually dirty Lines in contact with the inner wall of tube 1 come.
  • the flushing head shown in FIG. 5 serves in particular for inserting pipes into cohesive, i.e. sound or loamy soils.
  • the drawing star is 6 ' withdrawn behind the face so that from nozzles 29 'and 30' flushing liquid escaping under high pressure the soil has already been broken up before it reaches the Ziehstern 6 'is cut. This will make the Pulling forces reduced.
  • the nozzles 30 ' are horizontal forward and the nozzles 29 'inwards and forwards directed.
  • In the direction of drawing behind the drawing star 6 ' is concentric to the central axis of the flushing head a rotating nozzle body 44 with each several radially outward and forward Nozzles 45 and only directed radially outwards Nozzles 46.
  • the flushing head optionally also without the nozzle body 44 and optionally the nozzles 29 'and 30' are operated.
  • the method according to the invention cannot only be used for Pulling in pipes, but also for replacement of pipes with a small diameter (e.g. 100 mm) those with a large diameter (e.g. 400 mm) are used become.
  • the tie rod 18 by the tube with a small diameter to be replaced and then through a positive connection between the end face of this tube and the tie rod pushing the pipe out of the ground while at the same time the new pipe with a large diameter is pulled out upstream of the flushing head.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, Rohre mit Hilfe eines vor dem jeweiligen Rohr angeordneten Spülkopfes horizontal in das Erdreich einzubringen. Der Spülkopf ist mit Hilfe einer Laser-Meßanordnung hydraulisch steuerbar und bestimmt die Richtung des Rohrvorschubs. Das Rohr mit dem aufgesetzten Spülkopf wird von hinten in das Erdreich hineingedrückt. Der Spülkopf bewirkt eine Freispülung des von dem Rohr benötigten Raumes, so daß das Eindringen in das Erdreich erleichtert wird. Dieses bekannte Verfahren hat jedoch verschiedene Nachteile. So müssen die Rohre, um der Druckbeanspruchung zu widerstehen, als spezielle Preßrohre mit einer relativ großen Wandstärke ausgebildet werden. Da die Hydraulikleitungen zum Steuern des Spülkopfes durch das Rohr geführt werden, besteht die Gefahr, daß bei einer Undichtigkeit dieser Leitungen Hydrauliköl in das Rohr gelangt. Wenn das Rohr als Trinkwasserleitung verwendet werden soll, muß es eine Zementauskleidung erhalten. Wenn diese Auskleidung durch Öl verunreinigt wird, ist sie für die Trinkwasserleitung unbrauchbar. Daher müssen die Rohre, wenn sie unter Anwendung dieses bekannten Verfahrens verlegt wurden, erst nach dem Einbringen in das Erdreich mit Zement ausgekleidet werden. Diese Maßnahme ist sehr aufwendig. Schließlich ist der Spülkopf durch die Verwendung der Laser-Meßanordnung und durch die hydraulische Steuervorrichtung kompliziert und daher anfällig sowie mit hohen Herstellungskosten verbunden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das bekannte Verfahren zum Einbringen eines Rohres in das Erdreich zwischen zwei unterhalb der Erdoberfläche liegenden, von dieser aus zugänglichen Gruben, bei dem ein in Bewegungsrichtung vor dem Rohr angeordneter Spülkopf den für das Rohr benötigten Raum mittels einer unter Druck in das Erdreich eingebrachten Spülflüssigkeit freispült und die Spülflüssigkeit mit dem Spülgut entgegen der Bewegungsrichtung durch das Rohr abgeführt wird, so zu verbessern, daß Rohre mit geringerer Wandstärke eingebracht werden können, daß bereits mit einer Zementauskleidung versehene Rohre verlegt werden können und daß das Verfahren insgesamt sehr einfach und kostengünstig durchzuführen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dadurch, daß in der geplanten Trasse des einzubringenden Rohres das Erdreich mit einem gesteuerten Pilotgestänge durchbohrt wird und anschließend das Rohr mit dem Spülkopf über das Pilotgestänge oder einen an dieses angehängten Zugstab mittels einer in der einen Grube angeordneten Ziehvorrichtung durch das Erdreich gezogen wird, braucht der Spülkopf nicht gesteuert zu werden und das Rohr, das gegenüber Zugkräften wesentlich widerstandsfähiger ist als gegenüber Druckkräften, kann relativ dünnwandig ausgebildet sein.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine Darstellung zur Erläuterung des Verfahrensablaufs,
Fig. 2
die Verbindung zwischen dem Pilotgestänge und dem einzuziehenden Rohr in Schnittdarstellung,
Fig. 3
den Spülkopf in Schnittdarstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4
die Hinteransicht des Spülkopfes nach Fig. 3 und
Fig. 5
eine schematische Schnittdarstellung des Spülkopfes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 soll ein Rohr 1 von einer Rohrbaugrube 2 zu einer Zielbaugrube 3 durch das dazwischenliegende Erdreich 4 gezogen werden. Dazu wird zunächst ein bekanntes, nicht dargestelltes steuerbares Pilotgestänge von der Rohrbaugrube 2 aus entlang der Trasse, die für das Rohr 1 vorgesehen ist, zur Zielbaugrube 3 vorgeschoben. Das Pilotgestänge hat einen Durchmesser beispielsweise im Bereich von 90 bis 130 mm. Nachdem die Spitze des Pilotgestänges in der Zielbaugrube 3 angekommen ist, wird es mit einer Ziehvorrichtung 5, die eine hydraulisch betriebene Zylinder/Kolbenanordnung aufweisen kann, gekoppelt. An dem noch in die Rohrbaugrube 2 ragenden anderen Ende des Pilotgestänges kann ein Zugelement in Form einer Stange, Kette oder eines Seils befestigt werden, das dann mittels der Ziehvorrichtung 5 zur Zielbaugrube 3 gezogen wird. Wird keine derartige Zugstange verwendet, dann wird ein Kopplungsstück 6 in der Zielbaugrube 3 direkt mit dem Pilotgestänge verbunden; anderenfalls erfolgt diese Verbindung zwischen der Zugstange und dem Kopplungsstück 6. Das Kopplungsstück 6 ist über einen in Fig. 1 nicht näher dargestellten Spülkopf fest mit dem einzuziehenden Rohr 1 verbunden. Durch das Rohr 1 sind Schlauchleitungen 7 und 8 für die Zuund Abfuhr von Spülflüssigkeit zum bzw. vom Spülkopf geführt. Die Spülflüssigkeit, üblicherweise Wasser, wird aus einem Hydranten 9 entnommen und in einen Behälter 10 geleitet. Aus diesem wird es von einer Pumpe 11 entnommen und unter hohem Druck durch die Schlauchleitung 7 zum Spülkopf befördert.
Das von der Spülflüssigkeit im Spülkopf aufgewirbelte Erdreich wird von dieser durch die Schlauchleitung 8 abgeführt und in eine sich längs der Rohrbaugrube 2 erstreckende geneigte Rinne 12 abgelassen, aus der die mit dem Erdreich belastete Spülflüssigkeit in einen Behälter 13 fließt. Aus diesem wird sie mittels einer Pumpe 14 in ein Absetzbecken 15 gepumpt, in welchem sich die mitgeführte Erde absetzt und aus welchem diese sowie die Spülflüssigkeit getrennt entnommen werden können. Die Spülflüssigkeit kann nach einer Filterung in den Behälter 10 zurückgeführt werden, so daß der Verbrauch an Spülflüssigkeit minimiert wird. Die Rinne 12 ist vorzugsweise als selbstspülende Rinne ausgebildet, das heißt an ihrem oberen Rand befinden sich Spüldüsen, die etwaige in der Rinne 12 abgesetzte Erde in den Behälter 13 spülen.
Anstelle der Schlauchleitung 8 kann ein sich statisch selbsttragender Rohrkörper verwendet werden. Das gilt insbesondere dann, wenn bei längeren Rohren 1 zur Verbesserung der Abführung mit Erde versetzten Spülflüssigkeit vom hinteren Ende des Rohres 1 aus eine Vakuumabsaugung erfolgt. Durch die Steifigkeit des selbsttragenden Rohrkörpers wird verhindert, daß er durch den Unterdruck zusammenfällt.
Das Rohr 1 ist auf Rollen 16 gelagert, wobei derartige Rollen vorzugsweise auch seitlich des Rohres 1 angeordnet sind, so daß es beim Einziehen in das Erdreich sowohl in der Höhe als auch seitlich geführt wird.
Da das Rohr 1 beim Vorziehen zum Verdrehen neigt, kann am Ende des Rohres 1 ein radial nach außen vorstehender Ansatz befestigt, vorzugsweise angeschweißt werden, der in eine Längsnut eingreift, so daß sich das Rohr 1 nicht verdrehen kann.
Nach der Ankopplung des Rohres 1 an das Pilotgestänge bzw. das Zugelemenet wird es von der Ziehvorrichtung 5 in das Erdreich 4 eingezogen, wobei gleichzeitig der Spülkopf das Erdreich vor dem Rohr 1 wegspült. Das Rohr 1 kann daher mit relativ geringer Kraft zur Zielbaugrube 3 hin gezogen werden.
Fig. 2 zeigt das Koppelstück 6 in Form eines Ziehsterns, der starr mit dem Spülkopf 17 verbunden ist. Von einem Zuganker 18 (Pilotgestänge oder Zugelement) werden die von der Ziehvorrichtung 5 ausgeübten Zugkräfte über eine Muffe 19 in den Ziehstern 6 und dann in einen Schneidschuh 20 des Spülkopfes 17 übertragen. Der Ziehstern 6 ist vorzugsweise mit sechs Armen ausgestattet, um größere Hindernisse wie Wurzeln und Steine abweisen zu können. Zu diesem Zweck weisen die Arme einen Überschnitt 21 gegenüber dem Schneidschuh 20 auf, um zum Beispiel Wurzeln wegdrücken zu können, ohne daß sich diese auf dem Schneidschuh 20 abstützen können.
Zur Verbesserung und Stabilisierung der Führung des Spülkopfes 17 ist auf dem Zuganker 18 eine Führungshülse 22 mit einem dem Durchmesser der Pilotbohrung entsprechenden Außendurchmesser angeordnet.
In der Spülkammer 23 des Spülkopfes 17 befinden sich ein Steinfanggitter 24 und Leitbleche 25 für die Einleitung der die losgelöste Erde mitführenden Spülflüssigkeit in die Schlauchleitung 8. Es ist vorzugsweise eine Fernsehkamera 26 vorgesehen, mit der das Innere der Spülkammer 23 beobachtet werden kann. Insbesondere soll mit Hilfe der Fernsehkamera 26 festgestellt werden, ob eine Überspülung stattfindet, so daß entsprechende Gegenmaßnahmen getroffen werden können. Um eine einwandfreie Beobachtung durchzuführen, kann es vorteilhaft sein, kurzzeitig anstelle von Spülflüssigkeit Druckluft zuzuführen, die die Spülflüssigkeit aus der Spülkammer 23 drückt und so eine freie Sicht sicherstellt. Hierzu kann eine der noch zu beschreibenden Düsen auf die Vorderseite der Fernsehkamera 26 gerichtet sein, um diese zu säubern.
Die Schlauchleitung 7 ist mit einem äußeren Ringraum 27 des Spülkopfes 17 verbunden (Fig. 3), über den die Spülflüssigkeit zu Düsen 28, 29 und 30 geführt wird. Die Düsen 28 sind radial nach innen, die Düsen 29 radial nach innen unter einem Winkel von 30° nach vorn und die Düsen 30 axial nach vorn gerichtet. Die radialen Düsen 28 dienen bei lockerem Sandboden, der durch den Schneidschuh 20 komprimiert wird, zur Durchmischung dieses Bodens mit der Spülflüssigkeit für den Abtransport über die Schlauchleitung 8. Die schräg angeordneten Düsen 29 legen bei festeren Sandböden einen Hohlraum frei, der den Schneidschuh 20 entlastet. Die Größe dieses Hohlraums kann über den Druck der Spülflüssigkeit eingestellt werden. Die jeweiligen Düsen 28 und 29 sind leicht gegeneinander verschwenkt, so daß deren Spülflüssigkeitsstrahlen nicht in der Mitte der Spülkammer 23 aufeinandertreffen. Hierdurch können die Strahlen über die Mittelachse der Spülkammer 23 hinausgehen und somit eine größere Wirksamkeit entfalten. Die axialen Düsen 30 bewirken bei bindigem Boden einen Vorschnitt, während das Lösen und Vermischen der Erde weitgehend von den Düsen 29 und 28 übernommen wird. Je nach Art des Bodens können die Düsen 30 und gegebenenfalls auch die Düsen 29 geschlossen werden. In der Sohle der Spülkammer 23 befinden sich zwei weitere vom Ringraum 27 ausgehende, radial nach innen gerichtete Düsen 43, die zur Auflockerung des Spülgutes vor dem Einlaßende der Schlauchleitung 8 vorgesehen sind. Damit keine Überspülung vor dem Schneidschuh 20 auftritt, sollten die Düsen 28, 29 und 30 gegenüber der Vorderkante des Schneidschuhs 20 (Ortsbrust) etwa 15 cm zurückversetzt sein. Der Ringraum 27 kann in der Weise geteilt sein, daß den Düsen 28, 29 und 30 je nach Bodenbeschaffenheit getrennt Spülflüssigkeit zugeführt werden kann. Es sind in diesem Fall mehrere Schlauchleitungen 7 oder ein entsprechender Verteiler zwischen der Schlauchleitung 7 und dem Ringraum 27 erforderlich.
Um eine Überspülung zu vermeiden, sollte die auf das Koppelstück 6 ausgeübte Zugkraft gemessen werden, und, wenn die Zugkraft einen vorgegebenen Wert unterschreitet, die Zufuhr von Spülflüssigkeit gedrosselt oder sogar ganz eingestellt werden.
An die Hinterwand 31 des Spülkopfes 17 ist ein ringförmiger Stutzen 32 angeschweißt, der mit dem hinteren Ende der Außenwand des Spülkopfes 17 einen Ringkanal 33 bildet. In diesen Ringkanal kann über eine ebenfalls durch das Rohr 1 geführte Leitung 34 sowie über eine Öffnung 35 im Stutzen 32 Bentonit oder ein anderes Schmiermittel eingebracht werden, das über eine Vielzahl kleiner axialer Öffnungen 36 in den Zwischenraum zwischen dem Rohr 1 und dem Erdreich 4 austritt. Das Schmiermittel setzt die Reibungskraft zwischen Rohr 1 und Erdreich 4 herab und wird daher besonders bei längeren Rohren oder aus mehreren Rohren bestehenden Rohrstrecken oder sehr festem Boden eingesetzt.
Insbesondere bei längeren Rohren 1 oder Rohrstrecken werden diese an den Stutzen 32 angeschweißt oder durch eine Muffen- oder Flanschverbindung am Spülkopf befestigt, um mit dem Spülkopf 17 durch das Erdreich 4 gezogen zu werden. Bei kürzeren Rohren 1, bei denen die zum Einbringen erforderliche Kraft nicht größer als die zulässige Druckkraft des jeweiligen Rohres ist, kann die in den Fign. 2 und 3 gezeigte Konstruktion gewählt werden. Bei dieser wird das Rohr 1 über eine an der Hinterwand 31 angeschweißte Ankermuffe 37, einen in diese eingeschraubten und durch das Rohr 1 geführten Ankerstab 38 und eine hinter dem hinteren Ende des Rohres 1 durch eine Mutter 39 auf dem Ankerstab 38 befestigte Ankerplatte 40 an den Spülkopf 17 angekoppelt. Weiterhin ist hierbei ein Muffenstück 41 mit einer Gummidichtung 42 an den Stutzen 32 angeschweißt, um das Innere des Rohres 1 vor dem Eindringen von Fremdmaterial zu schützen. In diesem Fall wird die Zugkraft der Ziehvorrichtung 5 über den Ankerstab 38 auf die Ankerplatte 40 übertragen, die ihrerseits eine entsprechende Druckkraft auf das Rohr 1 ausübt, um dieses hinter dem Spülkopf 17 durch das Erdreich 4 zu schieben.
Insbesondere beim Einbringen von Trinkwasserrohren ist es sinnvoll, die Schlauchleitungen 7, 8 und 34 sowie etwaige elektrische Leitungen innerhalb des Rohres 1 mit einem zusätzlichen Hüllrohr zu umgeben, um zu vermeiden, daß die in der Regel verschmutzten Leitungen mit der Innenwand des Rohres 1 in Berührung kommen.
Der in Fig. 5 gezeigte Spülkopf dient insbesondere zum Einbringen von Rohren in bindige, d.h. ton- oder lehmhaltige Böden. Bei diesem ist der Ziehstern 6' hinter die Ortsbrust zurückgezogen, so daß aus Düsen 29' und 30' unter hohem Druck austretende Spülflüssigkeit das Erdreich bereits zerteilt, bevor es vom Ziehstern 6' durchschnitten wird. Dadurch werden die Ziehkräfte verringert. Die Düsen 30' sind horizontal nach vorn und die Düsen 29' nach innen und nach vorn gerichtet. In Ziehrichtung hinter dem Ziehstern 6' befindet sich konzentrisch zur Mittelachse des Spülkopfes ein rotierender Düsenkörper 44 mit jeweils mehreren radial nach außen und nach vorn gerichteten Düsen 45 sowie ausschließlich radial nach außen gerichteten Düsen 46. Die aus den Düsen 45 und 46 austretende Spülflüssigkeit wird unter hohem Druck herausgepreßt, so daß das von den stationären Düsen 29' und 30' sowie dem Ziehstern 6' tortenstückartig zerteilte Erdreich innerhalb des Spülkopfes durch die rotierenden Düsen 45 und 46 insgesamt zerkleinert und aufgelockert wird. Aus einem zweiten Zuführungskreislauf gespeiste Düsen 28', die in Längsrichtung zwischen den Düsen 29' und 30' einerseits und den Düsen 45 und 46 andererseits liegen, dienen zur Zuführung einer großen Spülflüssigkeitsmenge unter niedrigem Druck, wodurch eine ausreichende Menge Spülflüssigkeit zur Verfügung gestellt wird, um das gelockerte Erdreich abzutransportieren. Im übrigen ist der Spülkopf nach Fig. 5 entsprechend dem in den Figuren 2 bis 4 dargestellten ausgebildet.
Je nach der Beschaffenheit des Bodens kann der Spülkopf wahlweise auch ohne den Düsenkörper 44 und gegebenenfalls die Düsen 29' und 30' betrieben werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur zum Einziehen von Rohren, sondern auch zum Auswechseln von Rohren mit kleinem Durchmesser (z.B. 100 mm) gegen solche mit großem Durchmesser (z.B. 400 mm) verwendet werden. Hierbei wird der Zuganker 18 durch das auszuwechselnde Rohr mit kleinem Durchmesser geschoben und dann durch eine formschlüssige Verbindung zwischen der Endfläche dieses Rohres und dem Zuganker das Rohr aus dem Erdreich herausgedrückt, während gleichzeitig das neue Rohr mit großem Durchmesser unter Vorschaltung des Spülkopfes herausgezogen wird.

Claims (26)

  1. Verfahren zum Einbringen eines Rohres in das Erdreich zwischen zwei unterhalb der Erdoberfläche liegenden, von dieser aus zugänglichen Gruben, bei dem ein in Bewegungsrichtung vor dem Rohr angeordneter Spülkopf den für das Rohr benötigten Raum mittels einer unter Druck in das Erdreich eingebrachten Spülflüssigkeit freispült und die Spülflüssigkeit mit dem Spülgut entgegen der Bewegungsrichtung durch das Rohr abgeführt wird,
    dadurch gekennzeichnet, daß in der geplanten Trasse des einzubringenden Rohres (1) das Erdreich (4) mit einem gesteuerten Pilotgestänge durchbohrt wird und anschließend das Rohr (1) mit dem Spülkopf (17) über das Pilotgestänge oder ein an dieses angehängtes Zugelement mittels einer in der einen Grube (3) angeordneten Ziehvorrichtung (5) durch das Erdreich (4) gezogen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Rohr (1) Schlauchleitungen (7,8) für die Zuleitung der Spülflüssigkeit zum Spülkopf (17) sowie für die Ableitung der mit dem Spülgut belasteten Spülflüssigkeit vom Spülkopf (17) geführt sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Spülgut belastete Spülflüssigkeit aus der Schlauchleitung (8) in eine sich unterhalb und längs des Rohres (1) erstreckende Ablaufrinne (12) geleitet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Schlauchleitung (8) für die Ableitung der Spülflüssigkeit als steifer, statisch selbsttragender Rohrkörper ausgebildet ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung der Spülflüssigkeit in der Schlauchleitung (8) durch Vakuumabsaugung unterstützt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufrinne (12) selbstspülend ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der noch nicht in das Erdreich (4) eingebrachte Teil des Rohres (1) von seitlich und von unten stützenden Rollen (16) geführt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Rohr (1) angebrachter, von diesem radial nach außen vorstehender Ansatz in einer Längsnut geführt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülkopf (17) über einen Ziehstern (6) mit einem Zuganker (18) des Pilotgestänges oder Zugelementes gekoppelt ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülkopf (17) radial nach innen, axial nach vorn und schräg nach innen und vorn gerichtete Düsen (28,30,29) aufweist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Spülflüssigkeits-Zuführungskreise vorgesehen sind, von denen der eine Düsen (29',30',45,46) unter hohem Druck mit einer relativ geringen Flüssigkeitsmenge zum Lockern des Erdreichs speist und der andere Düsen (28') unter niedrigem Druck mit einer relativ großen Flüssigkeitsmenge zum Abführen des gelockerten Erdreichs aufweist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen des ersten Zuführungskreises aus vorderen, am Spülkopf stationären Düsen (29',30') und aus hinteren, gegenüber dem Spülkopf bewegbaren Düsen (45,46) bestehen.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkungsbereich der vorderen Düsen (29,30') vor dem Ziehstern (6') liegt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die radial und schräg nach innen gerichteten Düsen (28,29) jeweils so gegeneinander verschwenkt sind, daß ihre Strahlen nicht aufeinandertreffen.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülkopf (17) mit einer Schmiermittelzuführung (34) verbunden wird und über Öffnungen (36) im Spülkopf (17) Schmiermittel in den Zwischenraum zwischen dem Rohr (1) und dem Erdreich (4) eingebracht wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) an den Spülkopf (17) angeschweißt oder durch eine Mufen- oder Flanschverbindung an diesem befestigt wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch das Rohr (1) geführter Ankerstab (38) am Spülkopf (17) und hinter dem Rohr (1) eine am Rohrende anliegende Ankerplatte (40) am Ankerstab (38) befestigt werden.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der offene Rohranfang durch eine diesen übergreifende, am Spülkopf (17) befestigte Muffe (41) gegenüber dem Erdreich (4) abgedichtet wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilotgestänge oder das Zugelement durch ein aus dem Erdreich zu entfernenden Rohr mit deutlich geringerem Durchmesser als dem des einzubringenden Rohres (1) gezogen wird, daß eine formschlüssige Verbindung zwischen zu entfernendem Rohr und dem Pilotgestänge oder Zugelement hergestellt wird, und daß gleichzeitig das zu entfernende Rohr herausgedrückt und das einzubringende Rohr (1) unter Vorschaltung des Spülkopfes (17) hineingezogen werden.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die gebrauchte Spülflüssigkeit nach einer Reinigung erneut verwendet wird.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülvorgang durch eine Fernsehkamera (26) beobachtet wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß für die Fernsehbeobachtung die Spülflüssigkeit aus dem Bereich vor der Fernsehkamera (26) herausgedrückt wird.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr von Spülflüssigkeit in Abhängigkeit von der von der Ziehvorrichtung (5) ausgeübten Zugkraft gesteuert wird.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülflüssigkeit den unterschiedlich gerichteten Düsen (28,29,30) getrennt steuerbar zugeführt wird.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (28,29,30) gegenüber der Vorderkante des Spülkopfes (17) etwa 15 cm zurückversetzt sind.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Rohr (1) geführten Leitungen (7,8,34) innerhalb des Rohres (1) von einem Hüllrohr umgeben sind.
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