EP0969155A2 - Verfahren zum Auswechseln im Erdreich verlegter Rohre - Google Patents

Verfahren zum Auswechseln im Erdreich verlegter Rohre Download PDF

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EP0969155A2
EP0969155A2 EP99112505A EP99112505A EP0969155A2 EP 0969155 A2 EP0969155 A2 EP 0969155A2 EP 99112505 A EP99112505 A EP 99112505A EP 99112505 A EP99112505 A EP 99112505A EP 0969155 A2 EP0969155 A2 EP 0969155A2
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EP
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pipe
drill
pit
old
pulling
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Olof Dahle
Klaus Wahrmann
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Deutsche Montan Technologie GmbH
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Deutsche Montan Technologie GmbH
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Publication date
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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
    • E21B7/20—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes

Definitions

  • the invention relates to a method for replacement in Soil laid pipes according to the preamble of the claim 1 and a device for carrying it out.
  • the invention has for its object a method and to provide a suitable device, with which the replacement of pipes with low tensile loads is possible and unwanted voids cannot occur when changing the pipes.
  • Drill mount In the method according to the invention, a commercially available one Drill mount can be used.
  • the drill carriage comes with one necessary for over-drilling the old pipe Over-drill rods equipped and aligned in the target pit and tense. There is no need for a target pit when the pipe is replaced up to a basement should. Then the old pipe is drilled. By the Solid caking and root coverings are overbored as well as Branches and curves pierced. Subsequently the "drill core" is pulled with the drill carriage.
  • the over-drill rod is released from the drill motor and fixed in the clamping and guiding device of the drill carriage. Then a pull chain is made using a steel cable pulled through the old pipe.
  • the pull chain is on a cover that holds the old pipe in the pull-in pit closes and on a chain suspension attached to the drill motor is arranged, attached.
  • On the other side of the A pulling head with the attached new pipe Now it is in the protection of the over-drill rod the old pipe and the new pipe by means of the drawing head to the target pit through the feed device of the Drill mount pulled. That is, the feed device of the The drill carriage also serves as a pulling device.
  • the old pipe is behind the tensioning and guiding device the drill carriage, the pull chain unhooked from the chain suspension and the separated one Tube piece removed. After that, the drill motor is powered by the Feed device is advanced and the drawing chain is restored hooked into the chain attachment. Then will by moving back the drill motor another piece of pipe drawn.
  • the drill pipe can be removed after unscrewing the drill bit remain in the ground as a protective tube.
  • the drill pipe is preferably made of plastic.
  • FIG. 1 shows a drill carriage 1 with a base frame 2 and a tensioning device 3 with hydraulic cylinder 4 and piston rod 5 and support plates 6 and 6A.
  • a Feed and pull device 7 with hydraulic cylinder 8, Piston rod 9, feed chains 10 and pulleys 11 can a drill motor 12 with hydraulic motor 13 and gear 14 the base frame 2 can be moved back and forth.
  • an adapter 15 for receiving an over-drill rod 20 arranged.
  • a chain suspension 16 with threaded spindle 17, clamping nut 18 and pressure ring 19 attached.
  • a clamping and guiding device 22 is provided for the drill rod 20.
  • a pull chain 26 with a shackle 25 is attached to a tab 24 of a cover 23, shown.
  • On the other side of the cover 23 is over an eyelet 27 and a shackle 30 a pulling head 28 with a Eyelet 29 provided for pulling a new tube 31, wherein at the same time an old pipe 32 through the drill pipe 20 is pulled.
  • FIG. 2 shows the arrangement of the drill carriage 1 in one Target pit 34 excavated in the ground 35, in which the old pipe 32 is to be replaced.
  • the upper part of Figure 2 is the over-drilling of the old pipe 32 shown, while in the lower part of Figure 2 Pull the old pipe 32 and at the same time the pulling of the new tube 31 is shown.
  • some components of the drill carriage are 1 not shown.
  • the drill carriage 1 is in the Target excavation 34 aligned with the help of shims 33 and with the tensioning device 3 with the support plates 6 and 6A clamped in the target pit 34. With the drill bit 21 and the drill pipe 20, the old pipe 32nd drilled.
  • the drill bit 21 is unscrewed and in the target pit 34 the drill pipe 20 detached from the drill motor 12 and in the tensioning and guiding device 22 clamped.
  • the pull chain on the chain suspension 16 and the cover 23 as shown in the lower part of Figure 2, pulling the old pipe 32 while retightening the new one Tube 31 within the drill pipe 20 by method of the drilling motor 3 with the aid of the feed and pulling device 7 done.
  • this can Over-drill rods 20 remain as a protective tube in the soil 35.

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Abstract

Verfahren zum Auswechseln im Erdreich verlegter Rohre, bei dem in dem Bereich zwischen einer Einziehbaugrube und einer Zielbaugrube (34) ein altes Rohr (32) entfernt und ein neus Rohr (31) an dessen Stelle eingezogen werden, indem durch eine Ziehvorrichtung (7) das alte Rohr (32) zur Zielbaugrube (34) hingezogen und in dieser zerstört und das neue Rohr (31) dem alten Rohr (32) folgend aus der Einziehbaugrube bis zur Zielbaugrube (34) gezogen werden, und das alte Rohr von der Zielbaugrube (34) aus mittels einer Bohrlafette (1) mit einer Bohrkrone (21) und einem Überbohrgestänge (20) überbohrt wird und das alte Rohr (32) durch Zurückfahren einer an dem Bohrmotor (12) befestigten Ziehvorrichtung (7) gezogen wird, wobei die Ziehvorrichtung (7) an dem hinteren Ende des alten Rohres in der Einziehbaugrube angreift und an der Ziehvorrichtung (7) das neue Rohr (31) befestigt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswechseln im Erdreich verlegter Rohre gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung.
Es ist aus der DE 37 33 463 C1 bekannt, erneuerungsbedürftige erdverlegte Rohre ohne Ausgrabung durch eine neue Rohrleitung zu ersetzen. Dabei wird in dem Bereich zwischen einer Einziehbaugrube und einer Zielbaugrube ein altes Rohr entfernt und ein neues Rohr an dessen Stelle eingezogen, indem durch eine gemeinsame Ziehvorrichtung das alte Rohr zur Zielbaugrube hin gezogen und in dieser zerstört und das neue Rohr dem alten Rohr folgend aus der Einziehbaugrube bis zur Zielbaugrube gezogen wird. Das Ziehen erfolgt durch eine Zugstange, die mit einem Adapter verbunden ist, der das alte und das neue Rohr formschlüssig miteinander verbindet.
Bei diesem Verfahren ist es von Nachteil, daß große Kräfte für das Ziehen der alten Rohre aufgewendet werden müssen. Bei Verzweigungen und Kurven der Rohrleitung sowie durch feste Anbackungen und Wurzelumhüllungen wird das Erdreich mitgerissen und es kann zu ungewollter Hohlraumbildung kommen. Das Verfahren ist außerdem nicht für alte Kunststoffrohre geeignet, da diese die Druckbelastung nicht aushalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine dafür geeignete Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit dem das Auswechseln von Rohrleitungen mit geringen Zugbelastungen möglich ist und eine ungewollte Hohlraumbildung bei dem Auswechseln der Rohre nicht auftreten kann.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie bevorzugte Vorrichtungen zu dessen Durchführung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine handelsübliche Bohrlafette verwendet werden. Die Bohrlafette wird mit einem für das Überbohren des alten Rohres erforderlichen Überbohrgestänge ausgerüstet und in der Zielbaugrube ausgerichtet und verspannt. Eine Zielbaugrube erübrigt sich, wenn das Rohr bis zu einem Kellerraum ausgewechselt werden soll. Anschließend wird das alte Rohr überbohrt. Durch das Überbohren werden feste Anbackungen und Wurzelumhüllungen sowie ggfl. Abzweigungen und Kurven durchbohrt. Anschließend erfolgt das Ziehen des "Bohrkernes" mit der Bohrlafette.
Dazu wird das Überbohrgestänge von dem Bohrmotor gelöst und in der Spann- und Führungseinrichtung der Bohrlafette fixiert. Danach wird mit Hilfe eines Stahlseiles eine Ziehkette durch das alte Rohr gezogen. Die Ziehkette wird an einem Deckel, der das alte Rohr in der Einziehbaugrube verschließt und an einer Ketteneinhängung, die an dem Bohrmotor angeordnet ist, befestigt. An der anderen Seite des Deckels wird in der Einziehbaugrube ein Ziehkopf mit dem neuen Rohr befestigt. Nun wird im Schutz des Überbohrgestänges das alte Rohr und das neue Rohr mittels des Ziehkopfes zur Zielbaugrube durch die Vorschubeinrichtung der Bohrlafette gezogen. Das heißt, die Vorschubeinrichtung der Bohrlafette dient gleichzeitig als Zieheinrichtung. Wenn der Bohrmotor auf der Bohrlafette seine hintere Endposition erreicht hat, wird das alte Rohr hinter der Spann- und Führungseinrichtung der Bohrlafette abgetrennt, die Ziehkette aus der Ketteneinhängung ausgehakt und das abgetrennte Rohrstück entnommen. Danach wird der Bohrmotor durch die Vorschubeinrichung vorgefahren und die Ziehkette wird wieder in die Ketteneinhängung eingehakt. Anschließend wird durch Zurückfahren des Bohrmotors ein weiteres Stück Rohr gezogen.
Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis der Deckel mit dem Ziehkopf aus dem Überbohrrohr herausragt. Anschließend wird der Ziehkopf von dem neuen Rohr abgenommen und die Spann- und Führungseinrichtung der Bohrlafette geöffnet. Nach Lösen der Verspanneinrichtung wird die Bohrlafette aus der Baugrube gehoben.
Um eine maximale Hubausnutzung der Vorschub- und Zieheinrichtung zu ermöglichen, kann die Ketteneinhängung mit einer Vorspannung versehen sein. Dazu ist an der Ketteneinhängung eine Gewindespindel mit Spannmutter angeordnet, durch die die eingehängte Ziehkette vorgespannt wird.
Das Überbohrgestänge kann nach dem Abschrauben der Bohrkrone als Schutzrohr im Erdreich verbleiben. Aus diesem Grund besteht das Überbohrgestänge vorzugsweise aus Kunststoff.
Die vorgenannten, sowie die beanspruchten und in dem Ausführungsbeispiel beschriebenen, erfindungsgemäß zu verwendenden Verfahrensschritte sowie Bauteile unterliegen hinsichtlich ihrer Verfahrensbedingungen, ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der - beispielhaft - eine bevorzugte Ausführungsform einer Bohrlafette dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1
eine Ausführungsform der Bohrlafette in Seitenansicht und Draufsicht und
Figur 2
die Anordnung der Bohrlafette in der Zielbaugrube in zwei verschiedenen Phasen des Rohrauswechselns.
Die Figur 1 zeigt eine Bohrlafette 1 mit einem Grundrahmen 2 und einer Verspanneinrichtung 3 mit Hydraulikzylinder 4 und Kolbenstange 5 sowie Stützplatten 6 und 6A. Mit einer Vorschub- und Zieheinrichtung 7 mit Hydraulikzylinder 8, Kolbenstange 9, Vorschubketten 10 und Umlenkrollen 11 kann ein Bohrmotor 12 mit Hydraulikmotor 13 und Getriebe 14 auf dem Grundrahmen 2 vor- und zurückgefahren werden. An dem Bohrmotor 12 ist ein Adapter 15 zur Aufnahme eines Überbohrgestänges 20 angeordnet. An dem Bohrmotor 12 ist außerdem eine Ketteneinhängung 16 mit Gewindespindel 17, Spann-mutter 18 und Druckring 19 angebracht. Im vorderen Bereich der Bohrlafette 1 ist eine Spann- und Führungseinrichtung 22 für das Überbohrgestänge 20 vorgesehen. In dem oberen Teil der Figur 1 ist eine Ziehkette 26, die mit einem Schäkel 25 an einer Lasche 24 eines Deckels 23 befestigt ist, dargestellt. An der anderen Seite des Deckels 23 ist über eine Öse 27 und einen Schäkel 30 ein Ziehkopf 28 mit einer Öse 29 zum Ziehen eines neuen Rohres 31 vorgesehen, wobei gleichzeitig ein altes Rohr 32 durch das Überbohrgestänge 20 gezogen wird.
Die Figur 2 zeigt die Anordnung der Bohrlafette 1 in einer Zielbaugrube 34, die in dem Erdreich 35 ausgehoben wurde, in dem das alte Rohr 32 ausgewechselt werden soll. In dem oberen Teil der Figur 2 ist das Überbohren des alten Rohres 32 dargestellt, während in dem unteren Teil der Figur 2 das Ziehen des alten Rohres 32 und gleichzeitig das Nachziehen des neuen Rohres 31 dargestellt ist. Die Bezugszeichen haben die gleiche Bedeutung wie in der Figur 1. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind einige Bestandteile der Bohrlafette 1 nicht dargestellt. Die Bohrlafette 1 wird in der Zielbaugrube 34 mit Hilfe von Unterleghölzern 33 ausgerichtet und mit der Verspanneinrichtung 3 mit den Stützplatten 6 und 6A in der Zielbaugrube 34 verspannt. Mit der Bohrkrone 21 und dem Überbohrgestänge 20 wird das alte Rohr 32 überbohrt. Nachdem die Bohrkrone 21 die nicht dargestellte Einziehbaugrube erreicht hat, wird die Bohrkrone 21 abgeschraubt und in der Zielbaugrube 34 das Überbohrgestänge 20 von dem Bohrmotor 12 gelöst und in der Spann- und Führungseinrichtung 22 eingespannt. Nach dem Befestigen der Ziehkette an der Ketteneinhängung 16 und dem Deckel 23 kann, wie im unteren Teil der Figur 2 dargestellt, das Ziehen des alten Rohres 32 unter gleichzeitigem Nachziehen des neuen Rohres 31 innerhalb des Überbohrgestänges 20 durch Verfahren des Bohrmotors 3 mit Hilfe der Vorschub- und Zieheinrichtung 7 erfolgen. Nach beendetem Ziehvorgang kann das Überbohrgestänge 20 als Schutzrohr in dem Erdreich 35 verbleiben.
Bezugszeichenliste
1
Bohrlafette
2
Grundrahmen
3
Verspanneinrichtung
4
Hydraulikzylinder
5
Kolbenstange
6
Stützplatte
6A
Stützplatte
7
Vorschub- und Zieheinrichtung
8
Hydraulikzylinder
9
Kolbenstange
10
Vorschubketten
11
Umlenkrollen
12
Bohrmotor
13
Hydraulikmotor
14
Getriebe
15
Adapter
16
Ketteneinhängung
17
Gewindespindel
18
Spannmutter
19
Druckring
20
Überbohrgestänge
21
Bohrkrone
22
Spann- und Führungseinrichtung
23
Deckel
24
Lasche
25
Schäkel
26
Ziehkette
27
Öse
28
Ziehkopf
29
Öse
30
Schäkel
31
neues Rohr
32
altes Rohr
33
Unterlegholz
34
Zielbaugrube
35
Zielbaugrube
36
Erdreich

Claims (6)

  1. Verfahren zum Auswechseln im Erdreich verlegter Rohre, bei dem in dem Bereich zwischen einer Einziehbaugrube und einer Zielbaugrube ein altes Rohr entfernt und ein neues Rohr an dessen Stelle eingezogen werden, indem durch eine Ziehvorrichtung das alte Rohr zur Zielbaugrube hingezogen und in dieser zerstört und das neue Rohr dem alten Rohr folgend aus der Einziehbaugrube bis zur Zielbaugrube gezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das alte Rohr von der Zielbaugrube aus mittels einer Bohrlafette mit einer Bohrkrone und einem Überbohrgestänge überbohrt wird und das alte Rohr durch Zurückfahren einer an dem Bohrmotor befestigten Ziehvorrichtung gezogen wird, wobei die Ziehvorrichtung an dem hinteren Ende des alten Rohres in der Einziehbaugrube angreift und an der Ziehvorrichtung das neue Rohr befestigt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziehen des alten Rohres mit einer Kette erfolgt, die an dem Bohrmotor befestigt wird und in der Einziehbaugrube an einem das alte Rohr verschließenden Deckel eingehängt wird und an dem Deckel ein Ziehkopf mit dem neuen Rohr befestigt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einziehen des neuen Rohres das Überbohrgestänge als Schutzrohr in dem Erdreich verbleibt.
  4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bohrlafette (1) an einem Bohrmotor (12) einen Adapter (15) für ein Überbohrgestänge (20) und eine Ketteneinhängung (16) mit Gewindespindel (17) und Spannmutter (18) aufweist und für das Überbohrgestänge (20) eine Spann-und Führungseinrichtung (22) vorgesehen ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckel (23) zum Verschließen des alten Rohres (32) eine Lasche (24) mit Schäkel (25) für eine Ziehkette (26) aufweist und auf der anderen Seite des Deckels (23) eine Öse (27) zur Befestigung eines Ziehkopfes (28) für das neue Rohr (31) vorgesehen ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Überbohrgestänge (20) aus Kunststoff besteht.
EP99112505A 1998-07-03 1999-07-01 Verfahren zum Auswechseln im Erdreich verlegter Rohre Withdrawn EP0969155A3 (de)

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