Voπichtung, Verfahren und Verlegeeinrichtung zur hydraulischen Stützung eines
Tunnels
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur hydraulischen Stützung eines Tunnels nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie ein Verfahren und eine Verlegeeinrichtung zu deren Verlegung.
Wird ein Tunnel nicht durch hochstandfesten Fels sondern durch Erdreich gebohlt, so muß er anschließend ausgestützt werden, da er sonst von Bodensenkungen, Einspülungen an wasserführenden Schichten oder dergleichen schnell wieder geschlossen wird. Nicht gattungsgemäße Vomchtungen, z.B. bei einem Straßentunnel, weisen eine umnittelbar hinter dem Bohrschild verlegte stützende Auskleidung vor. Es kann auch ein Produktrohr, z.B. eine Gas- oder Wasserleitung unmittelbar hinter einem Bohrkopf nachgeschoben werden und die sofortige Abstützung des Tunnels übernehmen.
Bei gattungsgemäßen Vomchtungen wird der Tunnel mit geeigneten Mitteln gebohlt und bis zur endgültigen Einbringung des zu verlegenden Produktrohres, Kabels oder dergleichen mit unter Druck stehender Flüssigkeit gestützt. Üblicherweise wird dazu eine Bohrspülung in Form einer Suspension von Bentonit und Wasser verwendet, die ein höheres spezifisches Gewicht aufweist als Wasser. Die Bohrspülung steht unter dem hydrostatischen Dmck ihrer Füllhöhe im Tunnel und stützt diesen gegen den Bodendruck und Grundwasserdruck ab. Die Bohrspülung erleichtert auch das spätere Einziehen eines Produktrohres, das ganz
oder teilweise luftgefüllt, mit austariertem Auftrieb und somit reibungsarm über längere Strecken vorgeschoben- oder gezogen werden kann.
Der hydraulisch gestützte Tunnel bleibt solange offen, bis ein Produkt! ohr, z.B. eine Gas- oder Wasserleitung oder z.B. Kabel oder dergl. eingezogen werden. Der nach der endgültigen Verlegung verbleibende restliche Hohlraum ist mit der bentonithaltigen Bohrspülung gefüllt, die sich durch Gelieren verfestigt oder gegen geeignetes, sich verfestigendes Material ausgetauscht wird.
Ein Tunnel mit hydraulischer Abstützung wird üblicherweise mittels HDD (Horizontal-Direktional-Drilling) geschaffen. Dabei wird mit einer richtungsgesteuerten engen Bohrung vorgebohrt. Anschließend wird durch diese mit einem Gestänge ein oder mehrmals ein Räumkopf gezogen, der den Durchmesser vergrößert. Es wird am Räumkopf bzw. Bohrkopf austretende Bohrspülung eingedrückt, die ständig den Tunnel durchfließt, dabei den Abraum mitnimmt und die Ausstützung bewirkt. Dieses Verfahren läßt sich insbesondere auch bei der Verlegung von Dükern unter Flüssen oder unter sonstigem unzugänglichem Gelände verwenden, wie z.B. zur Unterquerung von Bannen oder Straßen bzw. von Gebäuden. Dieses Verfahren ist ferner kostengünstig. Allerdings setzt es ausreichend standfesten Boden voraus.
Nachteilig bei der gattungsgemäßen bekannten Vomchtung, die einen Tunnel hydraulisch stützt, sind die unsicheren Grenzverhältnisse zwischen dem Flüssigkeitskörper im Tunnel und dem umgebenden Boden. Es kann bei ungünstigen Bodenverhältnissen zum Nachsacken des Bodens kommen. Werden stark wasserführende Schichten gekreuzt, so können diese in größeren Mengen Wasser und Sand einspülen und den Tunnel verlegen. Bei der gattungsgemäßen bekannten Vomchtung muß aber auch über längere Zeit dauernd und unter hohem Materialeinsatz mit teurer Bohrspülung durchgespült werden. Diese Durchspülung muß
bis zur endgültigen Fertigstellung des Tunnels aufrechterhalten werden, da die Bohrspülung in Klüften und Gängen des Bodens bzw. in porösem Boden versik- kert und somit ständig nachgeliefert werden muß. Femer von Nachteil ist u.U. die Entstehung größerer Hohlräume im Bereich des Tunnels, die durch die ständige Durchspülung geschaffen werden.
Aus der DT 2545020 AI ist es bekannt, in einem Tunnel, unmittelbar dem Bohrkopf folgend, Tübbingrohre vorzuschieben und zu deren Reibungsveπriinderung um diese einen Blechmantel vorzusehen, der am Bohrkopf während des Bohrfort- schrittes laufend in Form von Blechstreifen abgegeben und zu dem Mantel zusammengesetzt wird.
Aus der DE AS 1216915 ist es bekannt, bei einem mit dem Bohrfortschritt verlegten Tübbingausbau außen um diesen einen Folienschlauch vorzusehen, der wählend des Bohifortschrittes am Bohrkopf laufend abgegeben wird und der zur Abdichtung des Tunnels gegen von außen eintretendes Wasser dient.
Aus den Konferenzveröffentlichungen "pipe-jacking with the use of membrane wrapping" von S. Tohyama und S. Koiwa sowie "case study on pipe-jacking with membrane wrapping" von S. Tohyama und K. Matsui, veröffentlicht unter NO DIG 87 und 88 in Int. Exhibition/Conference of Trancheless Technology, Bd. 3, 1988, ist es bekannt, in einem Tunnel ein ProduktiOhr unmittelbar hinter dem Bohrkopf mit diesem vorzutreiben und dabei am Bohrkopf einen Kunststoffschlauch laufend abzugeben, der außerhalb des ProduktiOhres verlegt wird. Dabei wird laufend in den Ringraum zwischen Schlauch und ProduktiOhr ein Gleitmittel und außerhalb des Schlauches ein schnell verfestigendes Mittel zur Bodenverfestigung gedrückt.
Allen diesen bekannten Konstmktionen ist es gemeinsam, daß um die eigentlich stützende Tunnelauskleidung nämlich den Tübbingausbau bzw. das ProduktiOhr hemm ein Schlauch verlegt wird, der sich seinerseits auf der eigentlichen Tun- nelabstützung abstützt. Der Schlauch selbst dient nicht der Tunnelsrützung. Nachteilig bei diesen bekannten Verlegetechniken ist der Vorschub der Tun- nelabstützung mit dem Bohlfortschritt. Andere als den Tunnel ausstützende Einrichtungen, also Tübbinge, Rohre und dergleichen können mit dieser Technik nicht verlegt werden.
Im Gegensatz dazu bietet die eingangs erwähnte Technik der hydraulischen Ausstützung des gebohlten Tunnels den Vorteil, daß der Tunnel über längere Zeit nur hydraulisch also mit Flüssigkeitsfüllung gestützt wird, so daß darin zu verlegende Eimichtungen, wie z.B. ein ProduktiOhr auch später verlegt werden können. Außerdem können auch Eimichtungen geringeren Querschnittes, die selbst nicht stützend wirken, verlegt werden, wie z.B. Kabelbündel oder dergleichen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine hydraulische Tunnelstützung zu schaffen, die kostengünstig, langfristig und sicher einen Tunnel offenhält, und zwar unabhängig von der Verlegung eines stützenden Rohres und die den Verlust teuerer Bohrspülung bzw. deren unerwünschtes Eindringen in das umgebende Erdreich vermeidet.
Diese Aufgabe wird mit einer Vomchtung nach Anspruch 1, einem Verfahren nach Anspruch 6 sowie mit einer Verlegeeimichtung nach Anspruch 7 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung sieht zwischen der den Tunnel füllenden Flüssigkeit und der Tunnelwand einen Schlauch vor, der die Flüssigkeit umschließt. Damit wird das Austreten der Flüssigkeit in den umgebenden Boden verhindert und ebenso das Eindringen von Boden in den Tunnelquerschnitt. Fer-
ner wird die Dui'chströmung des Tunnels mit Grundwasser vermieden. Der Schlauch verhindert also jede Veimischung der im Schlauch befindlichen Flüssigkeit mit umgebendem Grundwasser oder Boden. Teure Grundwasserabsenkungen können entfallen. In dem allseits geschlossenen Schlauch kann die Flüssigkeit gezielt unter geeignetem Dmck gehalten werden, der etwas höher ist als der Bodendruck bzw. Gmndwasserdmck aus der Umgebung. Als Flüssigkeit kann eine Bohrspülung verwendet werden, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Es reicht einfaches Wasser. Die Flüssigkeit wird femer sparsam verwendet, da sie nicht im Boden versickert. Es ergeben sich somit erhebliche Materialeinsparungen. Wird für Aufrechterhaltung des Dmckes im Schlauch gesorgt, so kann der Tunnel über längere Zeit sicher gestützt werden, wobei er abgesehen von der stützenden Flüssigkeit leer ist. Zu verlegende Eimichtungen, wie Rohre, Kabel oder dergleichen können zu einem beliebigen Zeitpunkt verlegt werden, und zwar sowohl nach dem Stand der Technik gleichzeitig mit dem Bohrfort- schritt oder auch wesentlich später, nachdem der Tunnel über die gesamte Länge fertig gestellt und mit dem Schlauch abgestützt ist. Der zu verlegende Schlauch kann äußerst kostengünstig ausgeführt sein. Bodensetzungen können mit der erfindungsgemäßen Vomchtung auch bei sehr ungünstigen Bodenverhältnissen völlig ausgeschlossen weiden. Der die Flüssigkeit im Tunnel umgebende Schlauch muß zur Stützung des Tunnels unter Dmck stehen. Dazu muß er nicht nur über die Länge dicht sein, sondern auch an den Enden abgedichtet sein. Diese Abdichtung kann als Verschluß des Schlauches ausgebildet sein oder auch aus einer hydrostatischen Abdichtung bestehen, wobei der Schlauch als Ganzes oder mit einer angeschlossenen Leitung zum Beispiel durch eine Baugmbe nach oben gefühlt ist bis zu einer Höhe, in der ein nach oben offener Flüssigkeitspegel steht, der mit ausreichender hydrostatischer Höhe das Austreten der unter Dmck stehenden Flüssigkeit im Schlauch verhindert. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann beispielsweise auch verwendet werden wenn ein bestehendes defektes Rohr durch Einziehen eines kleineren Rohres zu sanieren ist. Der Schlauch umschließt
dabei Flüssigkeit, die als Gleitmittel und Auftriebshilfe für das neue Rohr dient, und verhindert deren Entweichen durch Löcher oder Abzweigungen des alten Rohres.
Vorteilhaft ist der Schlauch gemäß Anspruch 2 dehnfest mit dem Umfang des Tunnels ausgebildet. Dadurch wird vermieden, daß bei' punktueller Belastung an einer ungünstigen Stelle der Tunnel einbrechen kann oder daß der Schlauch sich außerhalb des gewünschten Tunneldurchmessers in dort evtl. vorkommende seitliche Hohlräume ausdehnt.
Geeignetes Schlauchmaterial muß aus Gründen der Verlegbarkeit und auch zur Anpassung an Unebenheiten im Tunnel ausreichend elastisch biegbar sein und sollte aus den zu Anspruch 2 genannten Gründen dehnfest sein. Femer muß es in ausreichenden Maße die Flüssigkeit im Schlauch druckfest halten, damit der Schlauch seine Stützwirkung entfalten kann. Dazu könnte der Schlauch aus geeigneter vollständig wasserdichter Kunststoffolie bestehen. Vorzugsweise besteht er jedoch gemäß Anspruch 3 aus geringfügig wasserdurchlässigem Material. Vorzugsweise wird dabei gemäß Anspruch 4 ein hydrophiles Material verwendet sowie femer vorzugsweise gemäß Anspruch 5 ein Gewebematerial, z.B. aus Kunst- stoffasern. Dadurch werden im wesentlichen zwei Vorteile erreicht. Zum einen ermöglicht die Wasserdurchlässigkeit des Schlauches, welcher nach Einziehen z.B. eines Produktiohres dauerhaft um dieses verlegt bleibt, den elektrischen Stiomfluß zwischen dem ProduktiOhr und dem den Schlauch umgebenden Erdreich, so daß bekannte Eimichtungen mit im Erdreich außerhalb des Schlauches verlegten Elektroden zum aktiven Korrosionsschutz eines aus Stahl bestehenden Rohres anwendbar sind, um das konosionsempfindliche Rohr durch eine korrosi- onspassivierende Spannung zwischen dem Rohr und den äußeren Elektroden gegen Korrosion zu schützen. Zum anderen ergibt sich durch die geringe Wasserdurchlässigkeit des Schlauches bereits während der Verlegearbeiten ein leichtes
Aussickern von Wasser, so daß bei Verwendung einer Bentonitsuspension sich ein verdickter Bentonitkuchen auf der inneren Oberfläche des Schlauches absetzt und dort sicher haftet. Diese verdickte Bentonitschicht bietet hervorragende Gleiteigenschaften beim Einziehen eines PiOduktrohres und macht den durchlässigen Schlauch durch Verstopfung seiner Poren druckdicht, so daß er langfristig ohne großen Flüssigkeitsverlust den Tunnel ausstützen kann.
Die Verlegung des Schlauches und die Verlegung einer darin endgültig zu verlegenden Eimichtung, wie z.B. eines Produktrohres können, wie nach dem eingangs genannten Stand der Technik, gleichzeitig erfolgen. Vorteilhaft wird jedoch nach dem Verfahren gemäß Anspmch 6 gearbeitet. Dabei wird zunächst der Schlauch verlegt, beispielsweise bis zur endgültigen Fertigstellung des gesamten Tunnels, der durch den dmckgestützten Schlauch offen gehalten wird. Unabhängig davon, zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise wesentlich später, kann das Produktrohr nachgeschoben werden. Dadurch lassen sich die Verlegearbeiten wesentlich vereinfachen und den Gegebenheiten anpassen.
Der Schlauch könnte bei wenigstens kurzfristig eigenstandfestem Boden in einen zuvor geschaffenen Tunnel nachträglich über die ganze Länge eingezogen werden und anschließend unter Dmck gesetzt werden. Vorteilhaft wird der Schlauch jedoch mit einer Eimichtung gemäß Anspmch 7 verlegt, wird also von einer im Tunnel vorlaufenden Verlegeeimichtung rückwärts abgegeben. Dies ergibt den großen Vorteil, daß die Verlegeeimichtung unmittelbai- hinter einem Bohrkopf oder Räumkopf z.B. bei der erwähnten HDD-Methode, geführt werden kann und somit unmittelbar nach Schaffung des endgültigen Tunnelquerschnittes den stützenden Schlauch verlegt, der während des Verlegevorgangs bereits unter Dmck steht und im Laufe der Verlegung unter Dmck gehalten wird. Dadurch wird der Tunnel schon unmittelbar nach seiner Erzeugung ausgestützt, so daß auch eine
Verlegung bei sehr ungünstigen Bodenverhältnissen, wenn also der Boden sofort nachsacken würde, möglich ist.
Eine geeignete Verlegeeimichtung könnte z.B. den Schlauch an Ort und Stelle aus einer geeigneten Kunststoffmischung herstellen und z.B. mit einer Ringdüse direkt vor Ort, also an der Tunnelwand, extrudieren. Vorteilhaft ist die Verlegeeimichtung jedoch gemäß Anspmch 8 ausgebildet. Dabei wird in grundsätzlich aus NO DIG 87 und NO DIG 88 bekannter Weise der Schlauch in der Verlegeeimichtung von einem Vorrat abgenommen und nach hinten abgegeben. Der Schlauch kann z.B. von einem Wickel abgezogen werden. Beim HDD- Verfahren kann eine solche Veiiegeeünichtung problemlos beim letzten Räumschritt vom Räumkopf mitgezogen werden. Auch wenn ein sonstiger mit fertigem Sollquerschnitt vorhandener Tunnel abgestützt werden soll, läßt sich diese Verlegeein- richtung gut verwenden, z.B. wenn der Tunnel bereits ausgekleidet ist, beispielsweise mit einem älteren Rohr, daß z.B. stellenweise defekt ist oder seine Altersgrenze erreicht hat und in dem ein neues Rohr verlegt werden soll.
Folgt die Verlegeeimichtung jedoch einem Bohrkopf oder einem sonstigen Bodenabbaukopf, der den Tunnel mit vollem Querschnitt herstellt und der keine andere Verbindung zur Bodenoberfläche hat als durch den von ihm geschaffenen Tunnel hindurch, so sind durch diesen Tunnel hindurch, also durch das Innere des zu verlegenden Schlauches Leitungen, Rohre und dergleichen erforderlich, die den Abraum abführen, Bohrenergie zufuhren und dergleichen. Diese müssen durch die Verlegeeimichtung hindurch bis zum Bohrkopf gefühlt sein. Wenn mit Vorpreßdrack gearbeitet wird, muß ein vordrückendes Gestänge durch die Verlegeeimichtung hindurch auf den Bohrkopf einwirken. In diesen Fällen ist eine Verlegeeimichtung nach Anspmch 9 vorteilhaft. Dabei ist der Schlauchvoixat in einem Ringraum am Umfang des Rohrgehäuses der Verlegeeimichtung angeordnet. Drackgestänge, Transportleitungen und dergleichen können durch das Innere
des bereits verlegten Schlauches und durch das Innere der Verlegeeimichtung, also durch den Vorrat hindurch bis zum Bohrkopf laufen.
Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspmches 10 vorgesehen. Bei dieser Verlegeeimichtung wird der Schlauch nicht in der Verlegeeimichtung hergestellt oder von einem dort vorgesehenen Vorrat abgezogen, sondern der Verlegeeimichtung von außen und zwar von der Bodenoberfläche her laufend zugefühit. Dies kann durch einen geeigneten Zugang von der Bodenoberfläche zur Verlegeeimichtung erfolgen, z. B. durch eine wandernde Baugmbe oder z. B. durch eine die Verlegeeimichtung voitreibende Schlitzfräse. Auf diese Weise läßt sich die Verlegeeimichtung wesentlich vereinfachen. Da sie nicht auf einem mitgefühlten begrenzten Schlauchvorrat angewiesen ist, läßt sich die Verlegeeimichtung, der nun der Schlauch endlos von oben zuführbar ist, über sehr lange Strecken einsetzen.
Alternativ können vorzugsweise die Merkmale des Anspmches 11 vorgesehen sein. Bei dieser Konstruktion wird die Verlegeeimichtung, gegebenenfalls mit einem vorgeschalteten Bohr- oder Räumkopf, von einer Zugeimichtung vom anderen Ende des bereits wenigstens teilweise vorgefertigten Tunnels gezogen. Der Schlauch wird dabei von der Verlegeeimichtung her zugeführt. Die Verlegeeinrichtung kann als Zugrohr ausgebildet sein, durch das der eng gefaltete Schlauch laufend zugefühit wird. Wird zum Ziehen eine Kette oder ein Gestänge verwendet, so kann der Schlauch parallel zu diesem der Verlegeeimichtung zugefühit werden.
Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspmches 12 vorgesehen. Mit einem solchen Berstkopf kann, ähnlich den bekannten Berstliningverfahren, ein im Tunnel bereits liegendes älteres ProduktiOhr aufgebrochen werden, der Tunnel auf den gewünschten Umfang erweitert werden und in dem so geschaffenen Tunnel der Schlauch verlegt werden. Der Schlauch kann dabei im Berstkopf als Vorrat ge-
halten sein oder diesem z.B. durch ein Zuggestänge oder dergleichen von außen zugefühit werden.
Bei der erfindungsgemäßen Tunnelstützvoπichtung muß der Schlauch mit Flüssigkeit unter Dmck gesetzt werden. Dies kann auf einfache Weise von einem Ende des Schlauches her, nämlich von seinem Startpunkt her erfolgen und zwar über geeignete Pumpen, flüssigkeitsgefüllte Standrohre oder dergleichen. Vorzugsweise wird der Schlauch nach Anspmch 13 jedoch von beiden Enden her unter Dmck gesetzt, also von seinem leicht zugänglichen Anfangsende her und auch von der Veiiegeeünichtung her, die beispielsweise gemäß Anspmch 10 von oben zugänglich ist. Bei unter Drucksetzung von beiden Enden her, ergibt sich der Vorteil, das bei einem Verschluß der Schlauches z. B. durch Tunneleinbmch, sowohl der davor liegende als auch der dahinter liegende Bereich des Tunnel noch ausgestützt bleibt. Ist der Tunnel z. B. nur an einer sehr kurzen Stelle eingebrochen, so kann durch diese mit erhöhtem Kraftaufwand ein Produktiohr immer noch weiter geschoben werden, wobei nur an dieser kurzen Stelle erhöhter Kraftaufwand besteht, in den übrigen unter Dmck freigehaltenen Tunnelbereichen jedoch nur sehr geringe Reibung herrscht.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 im Schnitt durch einen Tunnel eine erste Ausführungsform der
Erfindung,
Fig. 2 im Schnitt die in Fig. 1 dargestellte Verlegeeimichtung,
Fig. 3 in Darstellung gemäß Fig. 1 eine Variante der Erfindung,
Fig. 4 im Schnitt einen Tunnel für eine Düker-Leitung,
Fig. 5 - 7 in Darstellung gemäß Fig. 1 die Erfindung bei anderen Verlege- techniken und
Fig. 8 eine Variante zu Figur 7.
Fig. 1 zeigt einen Tunnel 1, der von einer Baugrabe 2 aus vorgetrieben wird. Er verläuft im dargestellten Beispiel unter einem Fluß 3, unter dem der Boden besonders kritisch ist und z.B. durch Wassereinbmch oder Wasserströmung stark gefährdet ist. Der Tunnel 1 wird in den stehenden Boden mit einem nicht näher erläuterten Bohrkopf 4 üblicher Bauart vorgetrieben. Dieser wird, wie näher in einem Ausschnitt gemäß Fig. 2 dargestellt ist, von hinten mit einem Rohr 5 abgestützt, das mit nicht dargestellten Mitteln aus der Baugmbe 2 nachgedrückt wird.
Durch das Rohr 5 sind bis zum Bohrkopf 4 ein Kabel 6 zur Stromversorgung des Bohlkopfes und ein Rohr 7 zur Zufühmng von Spülflüssigkeit verlegt. Der beim Vorüieb des Bohrkopfes 4 anfallende Abraum kann mit der Spülflüssigkeit durch ein weiteres nicht dargestelltes Rom- oder dmch das Rohr 5 zur Baugmbe 2 abgeführt werden.
Rückwärtig anschließend an den Bohrkopf 4 ist eine im einzelnen in Fig. 2 dargestellte Verlegeeimichtung 8 angeordnet. Diese besteht im Ausführungsbeispiel, wie Fig. 2 zeigt, aus einem Rohrgehäuse 9, das mit einem Flansch 9a oder sonstigen Befestigungsmitteln, vorzugsweise z.B. abkoppelbar, am Bohrkopf 4 befestigt ist, um von diesem gezogen zu werden. In dem Rohrgehäuse 9 ist ein Schlauch 10 in einem Vorrat 11 angeordnet, der, wie in der Zeichnung schematisch angedeutet, dmch wellrohrartige axiale Stauchung in enger Packung gefaltet ist und von dem der Schlauch 10, wie dies Fig. 2 zeigt, nach hinten abziehbar ist.
Ein hinterer Innenflansch 12 des Rohrgehäuses 9 kann dort vorgesehen sein, um den Vonat 11, z.B. beim Transport der Verlegeeimichtung 8, zu halten und um eine günstige ringförmige Abzugslinie zum rückwärtigen Abziehen des Schlauches 10 mit Kreisquerschmtt zu ergeben.
Der Vorrat 11 ist ringförmig der Innenwand des Rohrgehäuses 9 angelegt und läßt einen Innenraum durchgehend frei, in dem im Ausf hrungsbeipiel das Rohr 5 verläuft. Das Rohr 5 kann, anders als dargestellt, auch vor dem Rohrgehäuse 9 enden und mit einer durch dieses verlegten Kupplungs Stange oder dergl. angekuppelt sein. Dadurch kann der Innendurchmesser des Vorrates 11 verringert und der Vorrat vergrößert werden.
Fig. 1 zeigt die Verlegeeimichtung 8 mit dem Bohrkopf 4 im Inneren des bereits über ein Stück fertiggestellten Tuimels 1. Von der Verlegeeimichtung 8 ab liegt der Schlauch 10 der Tunnelwand an und reicht mit seinem rückwärtigen Ende 13 bis in die Baugmbe 2. Das rückwärtige Ende des Schlauches 10 ist dort auf einem Rohrstutzen 14 mit einer Schelle 15 oder dergleichen abgedichtet. Der Rohrstutzen 14 ist seinerseits mit einer inneren Ringdichtung 16 auf dem Rohr 5 abgedichtet. Der Schlauch ist femer an seinem vorderen Ende bei 17 umlaufend befestigt. Das Innere des Schlauches ist also auch dort zum Bohrkopf 4 abgedichtet. Damit ist das Schlauchinnere allseitig abgedichtet.
Am Rohrstutzen 14 mündet innerhalb der Ringdichtung 16 eine Romleitung 18, die z.B. über eine Pumpe 19 oder ein gestrichelt dargestelltes Standrohr 20 geeigneter Höhe mit einer Flüssigkeit unter Dmck gesetzt werden kann. Als Flüssigkeit kann vorzugsweise kostengünstig vorhandenes Wasser verwendet werden. Es kann auch die übliche bentonithaltige Bohrspülung oder ein sonstiges geeignetes Stützmedium verwendet werden, was jedoch nicht unbedingt notwendig ist.
Wie Fig. 1 zeigt, kann das dort dargestellte Kabel 6 auch als Rohr bzw. Schlauch ausgebildet sein, der bei 6a durch die Wand des Rohres 5 nach außen in den Zwischenraum zwischen dem Rohr 5 und dem Schlauch 10 mündet. Durch ein solches Rohr 6 kann folglich Stützflüssigkeit in den Zwischenraum gedrückt werden, und zwar alternativ zur Dmckversorgung aus dem Standrohr 20 oder zusätzlich, um auf größerer Länge eine Dmckversorgung von beiden Enden des Tunnels her zu gewährleisten.
Wie Fig. 1 zeigt, legt sich der Schlauch 10 durch den Innendmck gegen die Wand des Tunnels 1 und kleidet diese aus. Der Innendmck ist an jeder Stelle des Tunnels dabei höher zu halten als der Bodendruck und der Grundwasserdruck. Dadurch wird die Grenzfläche zwischen der den Schlauch ausfüllenden Flüssigkeit und dem umgebenden Boden durch den Schlauch stabil gehalten. Wassereinströmungen und Nachrutschen des Bodens wird sicher verhindert. Auch über längere Verlegesüecken und Veiiegezeiten bleibt der so geschaffene und mit dem Schlauch 10 ausgekleidete Tunnel 1 stabil. Das Rohr 5 kann also über längere Veiiegestiecken nachgeschoben werden, ohne daß einstürzender Boden die Verlegung behindert und durch Erhöhung des Reibwiderstandes das weitere Nachschieben unmöglich oder zu schwierig macht.
Der Schlauch 10 kann aus geeignetem kostengünstigem Material geringer Stärke bestehen und kann insbesondere aus elastischem aber nicht dehnbarem Material bestehen, das gegenüber punktf orangen Belastungen, z.B. dmch einen einbrechenden Stein, besser resistent ist und Schädigungen durch punktförmige Belastungen verhindert sowie in der Lage ist, punktförmige Belastungen in Flächenbelastungen zu wandeln. Vorzugsweise wird als Schlauchmaterial ein gering wasserdurchlässiges Material, z. B. ein geeignetes Gewebe, z.B. ein Kunststoffgewebe verwendet. Das Material ist vorzugsweise hydrophil. Aus solch durchlässigem Material kann Wasser aussickern und bei Verwendung geeigneter Stütz-
flüssigkeit kann deren Feinkornanteil bzw. gelierfähiger Anteil auf der Innenfläche des Schlauches eine durch Ausfilterung entstehende Schicht schaffen, die die Reibung des Rohres 5 veπingert und den Schlauch druckfest auskleidet. Diese Schicht haftet wegen der hydrophilen Eigenschaften langfristig sicher.
Das Rohr 5, das zum Vorschieben der Verlegeeimichtung 8 und des Bohlkopfes 4 dient, kann lediglich zu Vorschubzwecken vorgesehen sein und nach fertiger Auskleidung des gesamten Tunnels durch den Schlauch 10 wieder herausgezogen werden. Dann ist der leere Tunnel 1 mit Stützflüssigkeit gefüllt und offen gehalten und kann in diesem Zustand längere Zeit gut abgestützt stehen bleiben, bis im Tunnel zu verlegende Eimichtungen, wie beispielsweise Kabel oder ein Produktrohr eingefühlt werden. In einem Sonderfall kann das Rohr 5 auch das Produktiohr selbst sein, das zum Vorschieben verwendet wird und anschließend im Tunnel liegen bleibt.
Fig. 3 zeigt in der Umgebungs Situation der Fig. 1 denselben Tunnel 1 mit der Verlegeeimichtung 8 in Ausfühmngsfoim gemäß Fig. 1 und 2. In dem in Fig. 3 dargestellten Fall ist der Tunnel 1 jedoch bereits auf seiner gesamten Länge fertiggestellt. Die Verlegeeimichtung 8 wird hier nur noch mit einem Zuggestänge 21 oder z.B. mit einem Seil durch den Tunnel 1 gezogen, um den Schlauch 10 zu verlegen. Es ist hier auch der Rohrstutzen 14 angedeutet, in identischer Ausführung wie in Fig. 1 dargestellt.
Der bereits vor Verlegen des Schlauches 10 fertige Tunnel 1 kann beispielsweise in gut standfestem Boden fertig ausgebildet sein und soll nun dmch Verlegen des Schlauches 10 und hydraulische Stützung langfristig gesichert werden, bis später, wie dies Fig. 3 zeigt, das Rohr 5 dmch den Rohrstutzen 14 nachgeschoben wird. Dabei kann der Tunnel 1 beispielsweise dmch eine vorhandene, früher verlegte Rohrleitung gebildet sein, die durch Einziehen des Rohres 5 erneuert werden soll.
Kleinere Störungen und Einbräche können dabei dmch Hindurchziehen der Verlegeeimichtung 8 beseitigt werden. Es kann der Verlegeeimichtung 8 auch ein nicht dargestellter Räumkopf vorgeschaltet sein.
Die Veiiegesituation gemäß Fig. 3 kann auch vorliegen, wenn der Tunnel nach der eingangs erwähnten HDD-Methode geschaffen wurde. Dabei wird (gemäß Fig. 3) zunächst von der Baugmbe 2 aus eine enge Bohrung vorgetrieben. Diese wird dann mit einem durch die Bohrung verlegten Gestänge mit einem Räumkopf erweitert und auf den Solldurchmesser gebracht und gleichzeitig, wie Figur 3 darstellt, die Verlegeeimichtung 8 mit dem Gestänge 21 durch den Tunnel 1 gezogen.
Die in Fig. 3 gezeigte Veiiegeeimichtung 8 kann entsprechend der Ausfuhrungsform in Fig. 2 ausgebildet sein und den Schlauchvorrat enthalten. Es kann aber auch, wie in Fig. 3 alternativ dargestellt, der Schlauch 10 dmch das als Rohr ausgebildete Gestänge 21 vom anderen Ende des Tunnels her der Verlegeeimichtung 8 laufend zugeführt werden. Damit ist es möglich, sehr lange Tunnel auszukleiden, ohne den dazu benötigten größeren Schlauchvorrat ständig mitschleppen zu müssen.
Fig. 4 zeigt in einem Längsschnitt einen Tunnel 1, der auf diese Weise hergestellt zwischen den beiden Baugruben 2 unter dem Fluß 3 hindurch, zur Verlegung des Rohres 5 als Dükerleitung angeordnet ist.
Fig. 5 und 6 zeigen Veiiegevarianten unter Verwendung der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Verlegeeimichtung 8.
Gemäß Fig. 5 wird unter der Bodenoberfläche 22 der Tunnel 1 geschaffen. Dazu dient ein Räumkopf 23, an dem eine Schlitzfräse 24 befestigt ist, welche vom
Räumkopf 23 bis über die Bodenoberfläche 22 ragt und den im Räumkopf 23 anfallenden Boden nach oben bis über die Bodenoberfläche 22 transportiert. Der Vortrieb des Räumkopfes 23 mit der Schlitzfräse 24 kann dmch eine geeignete über der Bodenoberfläche 22 laufende, nicht dargestellte Vomchtung erfolgen. Der Räumkopf 23 könnte jedoch auch mit der Schlitzfräse 24 dmch eine Pilot- bohrang gezogen oder durch den fertiggestellten Tunnel 1 von hinten gedräckt werden. Anstelle der Schlitzfräse 24 könnte auch eine andere geeignete Vorrichtung zur Entfernung des Abraumes aus dem Räumkopf 23 von der Bodenoberfläche 22 her vorgesehen sein, z.B. ein Spühohr oder ein Saugrohr. Der Räumkopf 23 fühlt die Verlegeeimichtung 8 nach, welche in dem vom Räumkopf 23 geschaffenen Tunnel 1 den Schlauch 10 verlegt. An seinem rückwärtigen Ende ist der Schlauch 10 in derselben Weise wie in Fig. 1 dargestellt abgedichtet und mit Flüssigkeit, z.B. Wasser, unter Druck gesetzt.
Fig. 6 zeigt eine Veiiegevariante, bei der der Tunnel 1 ausgehend von der Baugrabe 2 mit einer wandernden offenen Verlegegrube 25 geschaffen wird. Am Boden der Verlegegrube 25 liegt die Verlegeeimichtung 8, die hinter sich den Schlauch 10 abgibt. In der den Startpunkt bildenden Baugrabe 2, ist der Schlauch 10 in der in Fig. 1 dargestellten Weise mit dem Rohrstutzen 14 versorgt.
Die Verlegegrube 25 wird laufend in Vortriebsrichtung ausgehoben und dahinter, also über dem verlegten Schlauch 10 bzw. der vorgeschobenen Verlegeeimichtung 8 wieder verfüllt. Zum Voitrieb der Veiiegeeinrichtung 8 kann diese mit nicht dargestellten Mitteln geschleppt werden oder sie wird vom Innendmck des Schlauches 10 hydrostatisch vorwärts gedrückt oder dmch ein Schubrohr nach vome bewegt.
Der Eigenvoitiieb der Verlegeeimichtung 8 unter dem hydrostatischen Dmck der Flüssigkeit in Schlauch 10 kann auch bei den anderen ernannten Verlegeverfah-
ren verwendet werden. So kann beispielsweise gemäß Fig. 5 die Verlegeeimichtung 8 ohne mechanische Kopplung an den Räumkopf 23 hinter diesem dmch den hydrostatischen Dmck oder durch ein Schubrohr 5 nachgerahrt werden.
Bei allen in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausfül ingsformen ist der Schlauch am Vortriebsende, also in der Verlegeeimichtung 8, verschlossen bzw. abgedichtet. Am rückwärtigen Ende wird er, wie in Figur 1 dargestellt, mit den Eimichtungen 19 bzw. 20 unter Druck gesetzt, wobei das gegebenenfalls vorgesehene Standrohr 20 oben offen sein kann, um den Schlauch hydrostatisch unter Dmck zu setzen.
Es wurde bereits zu Fig. 1 erwähnt, daß der Schlauch 10 von seinem vorderen Ende her (Auslaß 6a) unter Dmck gesetzt werden kann. Dies ist auch möglich in den Einbaufällen, in denen das Vortriebsende des Schlauches an der Verlegeein- richtung 8 von außen zugänglich ist, also z.B. im Falle der Fig. 3. Es ist dort zeichnerisch angedeutet, daß der Schlauch 10 hier von vorn durch das als Rohr ausgebildete Zuggestänge 21 zugefühit werden kann. Stattdessen kann von hier auch Stützflüssigkeit unter Dmck zugefühit werden.
Im Falle der Ausführungsform der Figur 5 kann Druckflüssigkeit von oben durch den Schlauch neben der Bodenfräse 24 zugefühit werden und im Falle der Aus- führangsfoim der Figur 6 ebenfalls von oben durch den Schlauch 10 dmch die Verlegegrube 25. In den Ausführangsfällen der Figuren 5 und 6 kann dazu der vorn oben zugeführte Schlauch 10 als Standrohr ausgebildet sein.
In den beiden geschilderten Fällen kann an Stelle der Verlegeeimichtung 8 mit durch diesen an den Schlauch 10 angeschlossenem Standrohr auch eine Zufüh- reimichtung für den Schlauch 10 von oberhalb der Bodenoberfläche 22 vorgesehen sein, so daß der Vonat in der Verlegeeimichtung 8 nicht benötigt wird. In
den Figuren 5 und 6 ist dargestellt, wie jeweils der Schlauch 10 von oberhalb der Bodenfläche 22 der Verlegeeimichtung 8 laufend zugefühit wird.
Dabei kann der Schlauch 10 z.B. von einer auf der Bodenoberfläche 22 aufgestellten Wickeltrommel zugefühit werden, wobei er an dieser Stelle auf dem Schlauchwickel abgedichtet ist.
In alternativer Ausführung dazu kann der Schlauch auch mit einer mit der wandernden Verlegegrube 25 (Figur 6) oder der Bodenfräse 24 (Figur 5) mitlaufenden Vorrichtung vor Ort hergestellt werden. Der Schlauch kann dazu beispielsweise vor Ort aus einer Flachbahn hergestellt werden, die von einem Wickel zugefühit wird. Dabei kann der Schlauch aus einer Flachbahn durch Herstellen einer Naht erzeugt werden, welche dmch Nähen, Kleben oder Verschweißen herstellbar ist. Die Herstellung des Schlauches kann um ein senkrecht stehendes Rohr herum erfolgen, und zwar insbesondere auch um ein Rohr herum, das wie das Standrohr 20, das in Fig. 1 dargestellt ist, eine Flüssigkeitssäule zur Erzeugung des hydrostatischen Druckes im Schlauch 10 enthält. Das Schließen des Schlauches erfolgt dabei vorteilhaft auf einer Höhe oberhalb des Flüssigkeitspegels im Standrohr. Auf diese Weise kann der Schlauch 10 am voitriebsseitigen Ende von oberhalb der Bodenfläche her endlos zugefühit und gleichzeitig von diesem Ende her unter Dmck gesetzt werden.
Fig. 7 zeigt eine Ausführangsvaiiante, bei der die Verlegeeinrichtung 8 als außen konisch ausgebildeter Berstkopf ausgebildet ist, der von einem Zugrohr 25 in Pfeillichtung durch den Tunnel gezogen wird, in dem ein Altrohr 26 liegt. Dieses wird, wie Fig. 7 zeigt, von dem Berstkopf 8 aufgebrochen. Die verbleibenden Scherben 27 werden zur Seite in das Erdreich gedräckt.
Durch das Zugrohr 25 wird der Schlauch 10 laufend zugefühit und von der als Berstkopf ausgebildeten Verlegeeimichtung 8 in derselben Weise nach hinten abgegeben, wie beispielsweise bei der Konstruktion der Fig. 2. Zu einem späteren Zeitpunkt kann ein Rom- 5, beispielsweise ein ProduktiOhr, nachgeschoben werden.
Das nachgeschobene Produktrohr 5 hat etwas Untermaß gegenüber dem verlegten, unter Dmck gehalten Schlauch 10, so daß sich zwischen dem Produktrohr 5 und dem Schlauch 10 ein mit Stützflüssigkeit gefüllter Ringraum bildet. Wenn als Stützflüssigkeit Bentonit verwendet wird, so kann sich dieses anschließend verfestigen und dadurch zwischen dem Produktrohr 5 und dem Schlauch 10 nach Fertigstellung einen Schutzkörper bilden, welcher das Produktrohr 5 langfristig gegen die möglicherweise scharfkantigen Scherben 27 schützt. Wenn diese bei anschließenden Erdbewegungen gegen das Produktrohr 5 gedrückt werden, so wird dieses durch den Schutzköiper vor Beschädigungen geschützt.
Bei der Ausführungsfomi der Fig. 7 kann zum Voitrieb der als Berstkopf ausgebildeten Verlegeeimichtung 8 auch ein Schubgestänge, z.B. in Form des Rohres 5, verwendet werden, so daß die Verlegeeimichtung gleichzeitig gezogen und geschoben werden kann, wodurch der Geradeauslauf des Berstkopfes gesichert wird. Als Schiebegestänge kann auch ein Produktrohr selbst verwendet werden.
Fig. 8 zeigt eine Ausfuhrangs Variante zu Fig. 7, bei der der Berstkopf 8' von einem nicht als Rohr sondern z.B. als Gestänge oder Kette ausgebildeten Zugglied 25' gezogen wird. Die Zuführung des Schlauches 10 erfolgt hier ähnlich wie bei der Ausführungsfoim der Figur 7, jedoch parallel neben dem Zugglied 25'. Der Schlauch 10 wird hier durch eine Öffnung dem Berstkopf 8, der beispielsweise etwas exzentiisch tiichterförmig ausgebildet ist, zugefühit und kann sich dann auf
der Rückseite des Berstkopfes nach Dmchlaufen einer nicht daigestellten Dich- tungseimichtung entfalten.