WO2011095324A1 - Verfahren zur grabenlosen verlegung von rohrleitungen - Google Patents

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WO2011095324A1
WO2011095324A1 PCT/EP2011/000462 EP2011000462W WO2011095324A1 WO 2011095324 A1 WO2011095324 A1 WO 2011095324A1 EP 2011000462 W EP2011000462 W EP 2011000462W WO 2011095324 A1 WO2011095324 A1 WO 2011095324A1
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pipe
drill string
drill
straight section
pipeline
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PCT/EP2011/000462
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Inventor
Rüdiger KÖGLER
Original Assignee
Herrenknecht Ag
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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
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/046—Directional drilling horizontal drilling
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00—Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/024—Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground
    • F16L1/028—Laying or reclaiming pipes on land, e.g. above the ground in the ground

Definitions

  • the invention relates to a method for trenchless laying a pipeline in the ground, in which from a starting point a controlled pipe jacking through the ground is guided to a target point for producing a borehole, wherein the borehole in the first step with a drill head and a drive-connected from each other driving pipes formed drill string is formed to the final diameter of the pipeline, which is funded during the drilling process by the drill head soil from the wellbore, and the drill head is decoupled after reaching the target point of the first jacking pipe. Furthermore, the invention relates to a drill string element and a drill string, which is composed of the drill string elements according to the invention.
  • MT Microtunneling or controlled pipe jacking
  • HDD Horizontal Directional Drilling
  • Such a method is known from DE 10 2005 021 216 A1.
  • a curved pipeline is created from an excavation by means of a controlled microtunnelling drive.
  • several excavations are required.
  • One way of making the control is known for example from DE 37 43 202 A1.
  • the present invention is based on the object to provide a controlled, trenchless laying method of pipelines, with which it is possible to reduce the laying lengths and thus significantly reduce the construction costs and building risks.
  • the object is achieved with respect to the method in that the drill string is pre-bent relative to the axis in Bohrstrangldicascardi in a radius that a pre-bent with the same radius of the pre-bent drill string is connected to the drill string, that the pipe is installed in the well by the drill string by means of Traction forces are pulled out of the borehole and removed, while the pipeline is drawn into the borehole.
  • a teaching of the invention provides that the drill string is at least partially composed of bent pipe sections and / or at least partially of straight pipe sections, which are connected to each other via angle elements. In this way can be easily and inexpensively create a correspondingly curved drill string. Furthermore, it is advantageous that a connecting pipe is mounted on an outer driving pipe and the connecting pipe is connected on the other side with the pipe. Through the use of a connecting pipe, an adaptation to possibly prevailing diameter and thread deviations is compensated.
  • tensile force is exerted by means of a pressing device on the drill string, wherein preferably tensile force is introduced, which is particularly preferably provided on a guide frame of a laying vehicle.
  • the pipeline consists of steel and / or that the pipeline is assembled from at least two pipe sections on site during installation, wherein the pipe section has at least partially the same bending radius as the drill string, and / or that the pipe section consists of a straight section and an angle element tensile strength is put together.
  • Steel piping can be installed within a narrower radius if these pipes are cold bent before laying, ie statically deformed. In this case, significantly smaller pipe bends and so Drill length shortening possible. It has been found that a considerable reduction in radius between elastic bending radius and cold bent radius is possible. This will be clarified by the following example.
  • a steel pipe with the diameter of 900 mm should not be laid substantially with a smaller radius than 900 m. If a 900 mm steel pipe is bent cold, it can be laid with a radius of up to 20 m (starting from a 900 m radius).
  • a drill string element comprising at least one jacking pipe, in particular for use in a previously described method, wherein the jacking pipe consists of a straight section, and in which an angle element is provided, which is connected to the straight section tensile strength.
  • Such elements can be used in many ways. Furthermore, it becomes possible to reuse the straight sections and to exchange only the angle elements if a changed radius is to be used during installation.
  • the propulsion tube has elements for introducing a force for moving the drill string on the outer surface, wherein the elements are preferably engagement openings, which are particularly preferably arranged at an angle of 180 ° to each other, and / or in that the propulsion tube and / or the angle element has openings for the supply of lubricant into the annular space between the propulsion tube and the borehole wall.
  • the length of the straight section substantially coincides with the diameter of the straight section, and / or that the length of the straight section in conjunction with the deflection of the angle element results in the intended radius of the drill string. In this way, optimal radii can be created with simple angles that are appropriate for the cold bent pipes, without having to produce for each different radius extra jacking pipes for the drill string.
  • the object is achieved by a drill string, consisting at least partially of previously described Bohrstrangelementen for performing the method described above. It is advantageous if at least one Dehnerstation is provided between the jacking pipes and / or Bohrstrangelementen. This allows the force to be transmitted more uniformly to the drill head and to the pipeline.
  • FIG. 1a to 1c a radius comparison of the various methods, in the case of FIG. 1a an HDD method, FIG. 1b an MT method, and FIG. 1c the method according to the invention,
  • Fig. 3a a first embodiment of an inventive
  • FIGS. 2a to 2e show the basic sequence of the method with reference to a preferred embodiment.
  • An adjustable guide frame 12 is located on a first carrier vehicle 11. Curved jacking pipes 4 or drill string elements 23 of a drill string 24 are placed thereon and connected to a pressing device 8.
  • the energy required for the operation and control of a drill head 6 is provided by the motor 14 of the first carrier vehicle 11 and transmitted via leads 15. With the help of a loading crane 16 more curved jacking pipes 4 / Bohrstrangieri 23 can be added and placed on the adjustable guide frame 12.
  • Corresponding anchors 13 and hydraulic supports 17 on the vehicle 11 serve for a secure standing of the first carrier vehicle.
  • the drill head 6 is connected to the first jacking pipe 4 of the drill string 24.
  • the drill head 6 By controlling the drill head 6 during the drilling operation and the exact alignment of the guide frame 12 in inclination and direction ensures that the apex of the curved jacking pipes 4 / Bohrstrangieri 23 is always exactly perpendicular to the ridge of the borehole 25 and the drill head 6 thus along a predetermined Drilling line 27 is guided to the destination point 5.
  • Figure 2a After the drill head 6 has come to light again at the destination point 5, this drill head 6 is removed from the first curved jacking pipe 4 / Bohrstrangelement 23 and instead a connecting pipe 7 is attached.
  • a pre-bent steel pipe 1 is prepared in three separate sections 26.
  • the first of these sections 26 receives the second carrier vehicle 18 and places it on the adjustable pipe guide 19 from. So that the first section 26 of the prepared, pre-bent pipeline 1 does not unintentionally start to move due to its own weight, a pipe brake 20 is located at the lower end of the adjustable pipe guide 19. The first section 26 of the pre-bent pipeline 1 is then connected to the connecting pipe 7. and pressure-resistant coupled. Subsequently, the curved jacking pipes 4 / Bohrstrangieri 23 are successively withdrawn from the pressing device 8, whereby the first portion 26 of the pre-bent pipe 1 is pulled into the borehole 25. This process is repeated until the first portion 26 of the pre-bent pipe 1 has been drawn into the borehole. (Fig. 2c)
  • the second carrier vehicle 18 receives the next section 26 of the pre-bent pipeline 1 and connects it to the first section 26 of the pre-bent pipeline 1 already in the borehole 25. Subsequently, further curved jacking pipes 4 / Bohrstrangiano 23 withdrawn and the laying process can be continued. (Fig. 2d) This process is repeated again in the example. Thereafter, the pre-bent pipe 1 is completely drawn into the borehole 25 and thus laid in the bottom 2. (Fig. 2e)
  • FIGS. 3 a and 3b Different embodiments for curved jacking pipes 4 / drill string elements 23 are shown in FIGS. 3 a and 3b.
  • a curved jacking pipe 4 is shown, which have a continuous curvature, ie, have a continuous bending radius R2 (for example, 30m).
  • R2 for example, 30m
  • Fig. 3b alternate straight sections 21 of a Bohrstrangelements 23 as a curved jacking pipe 4 and angle pieces 22 from.
  • the advantage of using elbows 22 is, however, to be seen in that 22 different radii of curvature can be realized by replacing these elbows while maintaining the straight sections 21.
  • both versions of the curved jacking pipes 4 are each devices for the connection of the curved jacking pipes with the pressing device 9 and devices for the supply of lubricant in the annular space 10th

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur grabenlosen Verlegung einer Rohrleitung (1) im Boden (2), bei dem von einem Startpunkt (3) ein gesteuerter Rohrvortrieb durch den Boden (2) zu einem Zielpunkt (5) zum Herstellen eines Bohrloches (25) geführt wird, wobei das Bohrloch (25) im ersten Arbeitsschritt mit einem Bohrkopf (6) und einem aus zugfest miteinander verbundenen Vortriebsrohren (4) gebildeten Bohrstrang (24) auf den Enddurchmesser der Rohrleitung (1) erstellt wird, der während des Bohrvorgangs vom Bohrkopf (6) gelöste Boden (2) aus dem Bohrloch (25) gefördert wird, und der Bohrkopf (6) nach dem Erreichen des Zielpunkts (5) von dem ersten Vortriebsrohr (4) entkoppelt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Bohrstrangelement (4) und einen Bohrstrang (24), der aus den erfindungsgemäßen Bohrstrangelementen (4) zusammengesetzt wird. Aufgabe der Erfindung ist es, ein gesteuertes, grabenloses Verlegeverfahren von Rohrleitungen (1) bereitzustellen, mit dem es möglich ist, die Verlegelängen zu reduzieren und damit die Baukosten und Baurisiken signifikant zu reduzieren. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass der Bohrstrang (24) in einem Radius vorgebogen ist, dass eine mit demselben Radius des vorgebogenen Bohrstrangs (24) vorgebogene Rohrleitung (1) mit dem Bohrstrang verbunden wird, dass die Rohrleitung (1) in das Bohrloch eingebaut wird, indem der Bohrstrang (24) mittels Zugkräften aus dem Bohrloch (25) gezogen und ausgebaut wird, und dabei die Rohrleitung (1) in das Bohrloch (25) eingezogen wird.

Description

Verfahren zur grabenlosen Verlegung von Rohrleitungen Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur grabenlosen Verlegung einer Rohrleitung im Boden, bei dem von einem Startpunkt ein gesteuerter Rohrvortrieb durch den Boden zu einem Zielpunkt zum Herstellen eines Bohrloches geführt wird, wobei das Bohrloch im ersten Arbeitsschritt mit einem Bohrkopf und einem aus zugfest miteinander verbundenen Vortriebsrohren gebildeten Bohrstrang auf den Enddurchmesser der Rohrleitung erstellt wird, der während des Bohrvorgangs vom Bohrkopf gelöste Boden aus dem Bohrloch gefördert wird, und der Bohrkopf nach dem Erreichen des Zielpunkts von dem ersten Vortriebsrohr entkoppelt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Bohrstrangelement und einen Bohrstrang, der aus den erfindungsgemäßen Bohrstrangelementen zusammengesetzt wird.
In der Vergangenheit wurden zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen entwickelt, um Rohrleitungen grabenlos im Boden zu verlegen und somit sensible Bereiche an der Geländeoberfläche zu unterqueren, für die eine Verlegung im offenen Rohrgraben aus technischen, ökologischen, rechtlichen oder wirtschaftlichen Gründen nicht möglich war oder nicht angeraten erschien. Dies kann z.B. dort der Fall sein, wo die Oberfläche im Verlegungsbereich mit schweren Baumaschinen nicht befahren werden kann (z.B. Moore, Gewässer), wo aus ökologischer Sicht keine Baugenehmigung erteilt werden kann (z.B. in Naturschutzgebieten) oder wo der Einsatz der konventionellen Verlegetechniken zu teuer würde (z.B. bei großen Verlegetiefen und hohem Grundwasserstand).
In der Literatur finden sich umfassende Quellen zu den bereits eingesetzten und erprobten Verlegeverfahren für die grabenlose Verlegung von Rohrleitungen aus Stahl. Die Bohrlinien dieser Bohrungen werden entweder gerade oder gekrümmt ausgeführt.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Kennzeichnend für die bisherigen Verfahren für gerade Bohrungen (z.B.: MT = Microtunneling bzw. gesteuerter Rohrvortrieb) ist es, dass für den Einsatz in der Regel sowohl ein Start- als auch ein Zielschacht erforderlich ist. Dies führt zwar zu relativ kurzen Bohrstrecken, jedoch auf Grund der Schachtbauwerke zu erheblichen Baukosten.
Kennzeichnend für die bisherigen Verfahren für gekrümmte Bohrungen (wie z.B.
HDD = Horizontal Directional Drilling) ist es, dass sich die Krümmung im Bereich der elastischen Biegung der zu verlegenden Rohrleitung bewegt, um die zulässigen Materialspannungen während der Bauphase nicht zu überschreiten.
Dies führt jeweils zu relativ langen Bohrungen und damit verbunden ebenfalls hohen Baukosten sowie einem hohen Baurisiko. Auch mit dem MT-Verfahren werden gekrümmte Radien gebohrt, bei denen die elastische Biegung eingesetzt wird. Weiterhin wird beim Einsatz von Betonrohren die Beweglichkeit der Rohre untereinander im Verbindungsbereich zur Ablenkung ausgenutzt.
Ein solches Verfahren ist aus DE 10 2005 021 216 A1 bekannt. Dort wird aus einer Baugrube mittels eines gesteuerten Microtunneling-Vortriebs eine gekrümmte Pipeline erstellt. Hierbei sind allerdings mehrere Baugruben erforderlich. Eine Möglichkeit der Vornahme der Steuerung ist dabei beispielsweise aus DE 37 43 202 A1 bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gesteuertes, grabenloses Verlegeverfahren von Rohrleitungen bereitzustellen, mit dem es möglich ist, die Verlegelängen zu reduzieren und damit die Baukosten und Baurisiken signifikant zu reduzieren.
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, dass der Bohrstrang bezogen auf die Achse in Bohrstranglängsrichtung in einem Radius vorgebogen ist, dass eine mit demselben Radius des vorgebogenen Bohrstrangs vorgebogene Rohrleitung mit dem Bohrstrang verbunden wird, dass die Rohrleitung in das Bohrloch eingebaut wird, indem der Bohrstrang mittels Zugkräften aus dem Bohrloch gezogen und ausgebaut wird, und dabei die Rohrleitung in das Bohrloch eingezogen wird.
Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, dass durch das Vorbiegen des Bohrstrangs und der Rohrleitung die Radien verkleinert werden können und damit erforderliche Bohrungslänge erheblich eingekürzt werden. Entsprechend werden damit die zugehörigen Baukosten sowie das mit der Verlegung verbundene Baurisiko reduziert. Bezogen auf das MT- Verfahren können teure Baugruben eingespart werden. Weiterhin ist es möglich, mobile Übertagetechnik bei der Verlegung zu verwenden.
Eine Lehre der Erfindung sieht vor, dass der Bohrstrang zumindest teilweise aus gebogenen Rohrabschnitten und/oder zumindest teilweise aus geraden Rohrabschnitten zusammengesetzt wird, die über Winkelelemente miteinander verbunden werden. Auf diese Weise lässt sich einfach und kostengünstig ein entsprechend gebogener Bohrstrang erstellen. Weiterhin ist vorteilhaft, dass ein Verbindungsrohr an ein äußeres Vortriebsrohr montiert wird und das Verbindungsrohr auf der anderen Seite mit der Rohrleitung verbunden wird. Durch den Einsatz eines Verbindungsrohres wird eine Anpassung an ggf. vorherrschenden Durchmesser- und Gewindeabweichungen ausgeglichen.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass die Zugkraft mittels einer Pressvorrichtung auf den Bohrstrang ausgeübt wird, wobei bevorzugt Zugkraft eingeleitet wird, die besonders bevorzugt auf einem Führungsrahmen eines Verlegefahrzeugs vorgesehen ist.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Rohrleitung aus Stahl besteht und/oder dass die Rohrleitung aus wenigstens zwei Rohrabschnitten vor Ort während des Einbaus zusammengesetzt wird, wobei der Rohrabschnitt wenigstens teilweise denselben Biegeradius wie der Bohrstrang aufweist, und/oder dass der Rohrabschnitt aus einem geraden Abschnitt und einem Winkelelement zugfest zusammen gesetzt wird. Stahlrohrleitungen können in einem engeren Radius verlegt werden, wenn diese Rohre vor der Verlegung kalt gebogen, d.h. statisch verformt werden. In diesem Fall sind erheblich kleinere Rohrkrümmungen und damit Bohrlängenverkürzung möglich. Es hat sich ergeben, dass eine erhebliche Radiusverkleinerung zwischen elastischem Biegeradius und kalt gebogenem Radius möglich wird. Dieses soll an folgendem Beispiel verdeutlicht werden. Als Richtwert für die elastische Krümmung von Stahlrohrleitungen wird im weltweiten Pipelinebau pro Millimeter Rohrdurchmesser bis zu einem Meter Biegeradius (nach Möglichkeit nicht mehr) angesetzt, d.h. ein Stahlrohr mit dem Durchmesser von 900 mm sollte nicht wesentlich mit einem geringeren Radius als 900 m verlegt werden. Wird ein 900 mm Stahlrohr kalt gebogen, so kann es mit einem Radius von bis zu 20 m (ausgehend von 900 m Radius) verlegt werden.
Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Bohrstrangelement aufweisend wenigstens ein Vortriebsrohr, insbesondere zur Verwendung bei einem zuvor beschriebenen Verfahren, gelöst, wobei das Vortriebsrohr aus einem geraden Abschnitt besteht, und bei dem ein Winkelelement vorgesehen ist, das mit dem geraden Abschnitt zugfest verbunden ist. Solche Elemente lassen sich vielseitig einsetzen. Weiterhin wird es möglich, die geraden Abschnitte wiederzuverwenden und lediglich die Winkelelemente auszutauschen, wenn ein veränderterer Radius bei der Verlegung eingesetzt werden soll. Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass das Vortriebsrohr Elemente zum Einleiten einer Kraft zum Bewegen des Bohrstrangs an der äußeren Oberfläche aufweist, wobei es sich bei den Elementen bevorzugt um Eingriffsöffnungen handelt, die besonders bevorzugt in einem Winkel von 180° zueinander angeordnet sind, und/oder dass das Vortriebsrohr und/oder das Winkelelement Öffnungen für die Zuführung von Schmiermittel in den Ringraum zwischen Vortriebsrohr und Bohrlochwand aufweist. Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Länge des geraden Abschnitts im Wesentlichen mit dem Durchmesser des geraden Abschnitts übereinstimmt, und/oder dass die Länge des geraden Abschnitts in Verbindung mit der Auslenkung des Winkelelements den vorgesehenen Radius des Bohrstrangs ergibt. Auf diese Weise lassen sich optimale Radien mit einfachen mittein erzeugen, die an die kalt gebogenen Rohrleitungen heranreicht, ohne für jeden unterschiedlichen Radius extra Vortriebsrohre für den Bohrstrang herstellen zu müssen.
Des Weiteren wird die Aufgabe durch einen Bohrstrang gelöst, bestehend zumindest teilweise aus zuvor beschriebenen Bohrstrangelementen zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens. Dabei ist vorteilhaft, wenn zwischen den Vortriebsrohren und/oder Bohrstrangelementen wenigstens eine Dehnerstation vorgesehen ist. Dadurch lässt sich die Kraft gleichmäßiger auf den Bohrkopf und auf die Rohrleitung übertragen.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie dabei einsetzbare Vorrichtungen werden anhand von Zeichnungen dargestellt und erläutert, wobei die dort gezeigten Merkmale beispielhaften Charakter aufweisen. Dabei zeigen
Fig. 1a bis Fig. 1c: einen Radiusvergleich der verschiedenen Verfahren, bei dem Fig. 1a ein HDD-Verfahren, Fig. 1b ein MT-Verfahren, und Fig. 1c das erfindungsgemäße Verfahren,
Fig. 2a bis Fig. 2e: die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen
Verfahrens,
Fig. 3a. eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Bohrstrangelements, und
Fig. 3b: eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Bohrstrangelements.
In Fig. 1a bis Fig. 1c werden der grundsätzliche geometrische Unterschied der Bohrungsauslegung zwischen den bestehenden Verfahren HDD (1a) und MT (1 b) sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren (1c) am Beispiel einer Stahlleitung mit R1=900 m elastischem Biegeradius gezeigt. Dabei wird deutlich, dass die Verlegelänge des erfindungsgemäßen Verfahrens erheblich geringer ist als beim HDD (statt ca. L1=350 m nur ca. L2=60 m). Dies liegt einerseits daran, dass der Abstand zur Gewässersohle beim erfindungsgemäßen Verfahren etwa demjenigen beim MT entspricht (ca. 3-facher Rohrdurchmesser, im Beispiel 3 x 900 mm = 2,7 m) und anderseits die möglichen, viel engeren Krümmungsradien (im Beispiel: R2 = 50 m) zu einer entsprechenden Verkürzung führen. Gegenüber dem MT-Verfahren sind die Überdeckungen unter dem Gewässer zwar identisch und die Bohrungslängen vergleichbar (60 m gegenüber 50 m beim MT), dafür entfallen beim erfindungsgemäßen Verfahren aber die beiden Schachtbauwerke auf der Start- bzw. Zielseite sowie die Verbindungsstücke in den Schächten („Schwanenhälse"), was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt.
In Fig. 2a bis Fig. 2e werden der prinzipielle Ablauf des Verfahrens an Hand einer bevorzugten Ausführungsvariante gezeigt. Auf einem ersten Trägerfahrzeug 1 1 befindet sich ein justierbarer Führungsrahmen 12. Auf diesen werden gekrümmte Vortriebsrohre 4 oder Bohrstrangelemente 23 eines Bohrstrangs 24 aufgelegt und mit einer Pressvorrichtung 8 verbunden. Die für den Betrieb und die Steuerung eines Bohrkopfes 6 benötigte Energie wird vom Motor 14 des ersten Trägerfahrzeugs 11 erbracht und über Zuleitungen 15 übertragen. Mit Hilfe eines Ladekrans 16 können weitere gekrümmte Vortriebsrohre 4 / Bohrstrangelemente 23 aufgenommen und auf den justierbaren Führungsrahmen 12 aufgelegt werden. Für einen sicheren Stand des ersten Trägerfahrzeugs dienen entsprechende Verankerungen 13 und Hydraulikstützen 17 am Fahrzeug 11.
Der Bohrkopf 6 wird mit dem ersten Vortriebsrohr 4 des Bohrstrangs 24 verbunden. Durch Steuerung des Bohrkopfes 6 während der Bohrtätigkeit und die genaue Ausrichtung des Führungsrahmen 12 in Neigung und Richtung wird sichergestellt, dass der Scheitel der gekrümmten Vortriebsrohre 4 / Bohrstrangelemente 23 immer genau senkrecht an der Firste des Bohrlochs 25 steht und der Bohrkopf 6 somit entlang einer vorgegebenen Bohrlinie 27 zum Zielpunkt 5 geführt wird. (Fig. 2a) Nachdem der Bohrkopf 6 am Zielpunkt 5 wieder zu Tage getreten ist, wird dieser Bohrkopf 6 von dem ersten gekrümmten Vortriebsrohr 4 / Bohrstrangelement 23 entfernt und stattdessen ein Verbindungsrohr 7 angebracht. (Fig. 2b) Anschließend wird eine vorgebogene Rohrleitung aus Stahl 1 in drei separaten Abschnitten 26 vorbereitet. Den ersten dieser Abschnitte 26 nimmt das zweite Trägerfahrzeug 18 auf und legt ihn auf der justierbaren Rohrführung 19 ab. Damit der erste Abschnitt 26 der vorbereiteten, vorgebogene Rohrleitung 1 nicht unbeabsichtigt auf Grund des Eigengewichts in Bewegung gerät, befindet sich am unteren Ende der justierbaren Rohrführung 19 eine Rohrbremse 20. Der erste Abschnitt 26 der vorgebogenen Rohrleitung 1 wird dann mit dem Verbindungsrohr 7 zug- und druckfest gekoppelt. Anschließend werden die gekrümmten Vortriebsrohre 4 / Bohrstrangelemente 23 sukzessive von der Pressvorrichtung 8 zurückgezogen, wodurch der erste Abschnitt 26 der vorgebogenen Rohrleitung 1 in das Bohrloch 25 gezogen wird. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, bis der erste Abschnitt 26 der vorgebogenen Rohrleitung 1 in das Bohrloch eingezogen wurde. (Fig. 2c)
Dann wird vom zweiten Trägerfahrzeug 18 der nächste Abschnitt 26 der vorgebogenen Rohrleitung 1 aufgenommen und mit dem bereits im Bohrloch 25 befindlichen, ersten Abschnitt 26 der vorgebogenen Rohrleitung 1 verbunden. Anschließend können weitere gekrümmte Vortriebsrohre 4 / Bohrstrangelemente 23 zurückgezogen und der Verlegevorgang fortgesetzt werden. (Fig. 2d) Dieser Vorgang wiederholt sich im Beispiel noch ein weiteres Mal. Danach ist die vorgebogene Rohrleitung 1 komplett in das Bohrloch 25 eingezogen und somit im Boden 2 verlegt. (Fig. 2e)
In Fig. 3a und Fig. 3b werden unterschiedliche Ausführungsformen für gekrümmte Vortriebsrohre 4 / Bohrstrangelemente 23 gezeigt. In Fig. 3a ist ein gekrümmtes Vortriebsrohr 4 dargestellt, die eine kontinuierliche Krümmung aufweisen, d.h. einen durchgängigen Biegeradius R2 (beispielsweise 30m) besitzen. In Fig. 3b wechseln sich gerade Abschnitte 21 eines Bohrstrangelements 23 als gekrümmtes Vortriebsrohrs 4 und Winkelstücke 22 ab. Der gerade Abschnitt 21 hat dabei beispielsweise eine Länge von L5= 1 ,00 m und einen Radius d von 0,90m. d und L5 sind somit im Wesentlichen gleich. Das Winkelstück 22 weist auf seiner ersten Seite 28 eine Breite von L4= 0,13 m auf und auf seiner zweiten Seite 29 eine Breite von l_5=0,10m. Im Ergebnis führt dies zu der gleichen resultierenden Krümmung wie bei Fig. 3a. Der Vorteil bei der Verwendung von Winkelstücken 22 ist jedoch darin zu sehen, dass durch Austausch dieser Winkelstücke 22 unterschiedliche Krümmungsradien unter Beibehaltung der geraden Abschnitte 21 realisiert werden können. In beiden Versionen der gekrümmten Vortriebsrohre 4 befinden sich jeweils Vorrichtungen für die Verbindung der gekrümmten Vortriebsrohre mit der Pressvorrichtung 9 sowie Vorrichtungen für die Zuführung von Schmiermittel in den Ringraum 10.
Bezugszeichenliste
1 Rohrleitung 27 Bohrlinie
2 Boden 28 erste Seite
3 Startpunkt 29 zweite Seite
4 Vortriebsrohr /
Bohrstrangelement
5 Zielpunkt
6 Bohrkopf
7 Verbindungsrohr
8 Pressvorrichtung
9 Verbindungsvorrichtung
10 Schmiermittelzuführung
11 Erstes Trägerfahrzeug
12 Justierbarer Führungsrahmen
13 Erdanker
14 Motor
15 Zuleitungen
16 Ladekran
17 Hydraulikstützen /
Verankerung
18 Zweites Trägerfahrzeug
19 Justierbare Rohrführung
20 Rohrbremse
21 Gerade Abschnitt
22 Winkelstück
23 Gebogener Abschnitt eines
Vortriebsrohrs
24 Bohrstrang
25 Bohrloch
26 Rohrleitungsabschnitt

Claims
Verfahren zur grabenlosen Verlegung einer Rohrleitung (1 ) im Boden (2), bei dem von einem Startpunkt (3) ein gesteuerter Rohrvortrieb durch den Boden (2) zu einem Zielpunkt (5) zum Herstellen eines Bohrloches (25) geführt wird, wobei das Bohrloch (25) im ersten Arbeitsschritt mit einem Bohrkopf (6) und einem aus zugfest miteinander verbundenen Vortriebsrohren (4) gebildeten Bohrstrang (24) auf den Enddurchmesser der Rohrleitung (1 ) erstellt wird, der während des Bohrvorgangs vom Bohrkopf (6) gelöste Boden (2) aus dem Bohrloch (25) gefördert wird, und der Bohrkopf (6) nach dem Erreichen des Zielpunkts (5) von dem ersten Vortriebsrohr (4) entkoppelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrstrang (24) bezogen auf die Achse in Bohrstranglängsrichtung in einem Radius vorgebogen ist, dass eine mit demselben Radius des vorgebogenen Bohrstrangs (24) vorgebogene Rohrleitung (1 ) mit dem Bohrstrang verbunden wird, dass die Rohrleitung (1 ) in das Bohrloch eingebaut wird, indem der Bohrstrang (24) mittels Zugkräften aus dem Bohrloch (25) gezogen und ausgebaut wird, und dabei die Rohrleitung (1 ) in das Bohrloch (25) eingezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrstrang zumindest teilweise aus gebogenen Rohrabschnitten (26) und/oder zumindest teilweise aus geraden Rohrabschnitten (21 ) zusammengesetzt wird, die über Winkelelemente (22) miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungsrohr (7) an ein äußeres Vortriebsrohr (4) montiert wird und das Verbindungsrohr (7) auf der anderen Seite mit der Rohrleitung (1 ) verbunden wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugkraft mittels einer Pressvorrichtung (8) auf den Bohrstrang (24) ausgeübt wird, wobei bevorzugt Zugkraft eingeleitet wird, die besonders bevorzugt auf einem Führungsrahmen (12, 19) eines Verlegefahrzeugs (11, 18) vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung (1 ) aus Stahl besteht und/oder dass die Rohrleitung (1 ) aus wenigstens zwei Rohrabschnitten (23) vor Ort während des Einbaus zusammengesetzt wird, wobei der Rohrabschnitt (23) wenigstens teilweise denselben Biegeradius wie der Bohrstrang (24) aufweist, und/oder dass der Rohrabschnitt (23) aus einem geraden Abschnitt und einem Winkelelement zugfest zusammen gesetzt wird.
Bohrstrangelement, insbesondere zur Verwendung bei einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, aufweisend wenigstens ein Vortriebsrohr (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Vortriebsrohr (4) aus einem geraden Abschnitt (21 ) besteht, und dass ein Winkelelement (22) vorgesehen ist, das mit dem geraden Abschnitt zugfest verbunden ist.
Bohrstrangelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vortriebsrohr (4) Elemente zum Einleiten einer Kraft zum Bewegen des Bohrstrangs an der äußeren Oberfläche aufweist, wobei es sich bei den Elementen bevorzugt um Eingriffsöffnungen handelt, die besonders bevorzugt in einem Winkel von 180° zueinander angeordnet sind, und/oder dass das Vortriebsrohr (4) und/oder das Winkelelement (22) Öffnungen für die Zuführung von Schmiermittel (10) in den Ringraum zwischen Vortriebsrohr (4) und Bohrlochwand aufweist.
Bohrstrangelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des geraden Abschnitts (21 ) im Wesentlichen mit dem Durchmesser des geraden Abschnitts (21 ) übereinstimmt, und/oder dass die Länge des geraden Abschnitts (21 ) in Verbindung mit der Auslenkung des Winkelelements (22) den vorgesehenen Radius des Bohrstrangs (24) ergibt.
9. Bohrstrang bestehend zumindest teilweise aus Bohrstrangelementen (4) nach einem der Ansprüche 6 bis 8 zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
10. Bohrstrang nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Vortriebsrohren (4) und/oder Bohrstrangelementen wenigstens eine Dehnerstation vorgesehen ist.
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