DE19714705C2 - Vorrichtung zum Biegen von Rohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorbiegen unterirdisch zu verlegender Rohre.

Bei grabenlos zu verlegenden oder zu erneuernden Rohren besteht das Problem, daß zum horizontalen Verlegen lan­ ger Rohrabschnitte lange Startgruben erforderlich sind. Bei Rohren, die sich nur schwer biegen lassen, muß eine Startgrube ausgehoben werden, die allenfalls geringfügig kürzer als die Gesamtlänge des Rohres ist. Bei nicht biegsamen Rohren muß die Startgrube sogar mindestens der Gesamtlänge des Rohres entsprechen. Das Ausheben langer Startgruben ist insbesondere bei tief zu verlegenden Rohren mit einem hohen Aufwand verbunden. Dies ist ins­ besondere im innerstädtischen Bereich problematisch.

Um lange Startgruben zu vermeiden, ist es bekannt, eine Hilfsbohrung vor der Startgrube oder vor Kontrollschäch­ ten vorzunehmen. Ein derartiges Verfahren ist in der deutschen Offenlegungsschrift 195 11 732 beschrieben.

Darüber hinaus ist es bekannt zur Verkürzung der Start­ gruben Kurzrohrmodule zu verwenden. Die Startgrubenlänge kann dabei - zumindest bei Einsatz eines kurzen Ein­ zugskopfes - im wesentlichen auf die Länge des Kurzrohr­ moduls begrenzt bleiben. Die Kurzrohrmodule werden untereinander mit spanabhebend gefertigten Muffen ver­ bunden und mit Dichtungen versehen, wodurch diese in der Herstellung erhebliche Kosten verursachen. Darüber hinaus wird durch die Vielzahl der Rohrelemente die Rohrstabilität geschwächt und durch die Vielzahl von Rohrverbindungen die Gefahr von Undichtigkeiten erhöht. Dies ist insbesondere im Bereich von Druckleitung, die unter hohem Druck arbeiten problematisch.

Die Gefahr von Undichtigkeiten läßt sich durch die Ver­ wendung stumpfverschweißter Polyäthylen-Rohre vermeiden. Da diese Rohre eine gewisse Biegung tolerieren, braucht die Startgrube nicht die gesamte Länge eines Rohrab­ schnitts zu besitzen. Diesem Verfahren sind dadurch Grenzen gesetzt, daß sich die üblichen Rohre teilweise schwer verbiegen lassen und durch das Biegen beschädigt werden können. Je nach Biegeeignung der Rohre sind wie­ derum entsprechend längere Startgruben erforderlich.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrich­ tung zu schaffen, die bei möglichst kurzer Startgruben­ länge das Verbiegen beliebiger Rohre, insbesondere bie­ geweicher Rohre erleichtert und in definierter Weise ohne Beschädigungsgefahr gewährleistet.

Die Erfindung basiert auf dem Prinzip, mindestens drei Führungspunkte so anzuordnen, daß eine Zwangsführung des grabenlos zu verlegenden Rohres eine Verbiegung bewirkt, wobei mindestens zwei Zwangsführungspunkte geometrisch variabel zueinander sind.

Das Problem wird gelöst durch eine Zwangsführung gemäß Anspruch 1, bei der mindestens drei Führungspunkte im Eintrittsbereich des Rohres in das Erdreich so angeord­ net sind, daß das Rohr in diesen Bereich auf einen vor­ gewählten Radius gebogen wird. Mindestens zwei der drei Führungspunkte besitzen eine geometrische Variabilität zueinander, um verschiedene Biegeradien zu erlauben. Da­ bei können einer oder auch mehrere Führungspunkte ver­ stellbar sein. Ferner kann das Rohr in einem bestimmten Abstand angeordnete Unterführungen und eine zwischen den Unterführungen angeordnete Oberführung durchlaufen und dadurch in einen kurvenförmigen Verlauf gezwungen wer­ den. Die Führungspunkte können aus Rollen bestehen.

Vorzugsweise besitzen die Führungsrollen eine prismati­ sche Oberfläche, so daß das durchlaufende Rohr einen si­ cheren Halt hat und eine Verwendung der Zwangsführung für Rohre mit unterschiedlichem Durchmesser möglich ist.

Die so gestaltete Zwangsführung erlaubt eine minimale Baugrubenlänge und garantiert eine definierte Rohrbie­ gung mit einem feststehenden Mindestradius. Der festste­ hende Mindestradius gewährleistet, daß eine Beschädigung des Rohres verhindert wird.

Der einzuziehende oder einzuschiebende Rohrstrang kann die Zwangsführung kontinuierlich entsprechend der Vor­ triebsbewegung der Einziehvorrichtung durchlaufen.

Die Zwangsführung kann einen verstellbaren Oberschlitten mit mehreren verstellbaren Rollen und/oder verstellbare Unterführungen besitzen. Der Oberschlitten ist vorzugs­ weise in Richtung der Rohrachse aufgehängt, wobei die Aufhängung arretierbar mit dem Korpus der Zwangsführung verbunden ist, so daß der Biegeradius des Rohres durch einfaches Verfahren des Oberschlittens oder der Unter­ schlitten eingestellt werden kann. Anstelle der Rollen lassen sich auch Gleitführungen einsetzen.

Die Rohrführung kann auch in der Breite verstellbar sein und läßt sich dann an Rohre verschiedener Durchmesser anpassen.

Mit einem Antrieb versehene Rollen können den Vortrieb des Rohrstranges unterstützen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Führungsrollen eine profilierte Oberfläche besitzen. Die Rollen können ferner beschichtet sein um eine Beschädigung des Rohres zu verhindern.

Die Zwangsführung eignet sich neben der Verwendung in verkürzten Startgruben auch für von der Erdoberfläche einzuziehende Rohre, die in einem vorbestimmten Winkel in das Erdreich eintreten sollen.

Darüber hinaus verringert die Zwangsführung die Reibung der Rohre beim Einziehen in das Erdreich.

Der Schlitten mit dem die Rohrbiegung eingestellt wird kann vorzugsweise hydraulisch verfahren werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die Rohrbiegung an einer Skala, beispielsweise an der Aufhängung des Oberschlittens, mit einem am Oberschlitten angebrachten Zeiger ablesen läßt.

Der Zeiger erlaubt eine Kontrolle des minimalen Biegera­ dius des Rohres. Eine Beschädigung des Rohres kann dann durch Überwachung des Mindestradius ausgeschlossen wer­ den.

Die Sicherheit der Vorrichtung kann durch Rückschlagven­ tile in der Hydraulik der Zwangsführung gewährleistet sein. Die Rückschlagventile verhindern, daß sich das vorgespannte Rohr beim Reißen einer Kupplung oder eines Schlauches schlagartig entspannt. Zur Erleichterung des Transports kann die Zwangsführung in Modularbauweise ausgebildet sein, wobei die Einzelteile beim Zusammenbau ineinander gesteckt oder auseinander geklappt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn Rohre deren Elastizi­ tät temperaturabhängig ist vor dem Einlaufen in die Zwangsführung erwärmt werden. Zu diesem Zweck kann die Zwangsführung eine Heizvorrichtung besitzen, die auch vor dem Korpus der Zwangsführung angeordnet sein kann. Die Mindestbiegeradien des Rohres lassen sich auf diese Weise erheblich verringern, ohne daß das Rohr beschädigt wird. Dadurch ist eine weitere Verkürzung der Baugrube möglich.

Die Vorrichtung eignet sich insbesondere für den Einsatz im Berstliningverfahren, bei dem ein altes Rohr beim Einziehen eines neuen Rohrstrangs zertrümmert oder zer­ mahlen wird sowie für das Einziehen eines Rohrstranges in eine Pilotbohrung. Ebenso kann die Vorrichtung beim Relinigverfahren eingesetzt werden, bei dem eine neue Leitung in eine bestehende Altleitung eingezogen wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Zwangsführung mit geboge­ nem Rohr;

Fig. 2 eine für den Transport zusammengeklappte Zwangsführung.

Die Zwangsführung 1 besteht aus einer Unterführung 1, 2 mit Rollen 3, 4 und einer verfahrbaren Oberführung 5 mit Rollen 6, 7, 8. In der Zwangsführung befindet sich ein Rohr 9, das aufgrund der Lage der zwischen den Rollen 3, 4 angeordneten Rollen 6, 7, 8 einen bogenförmigen Ver­ lauf aufweist. Das Rohr ist mit einem Berstkopf 11 ver­ bunden, der den Vortrieb des Rohrstranges im Altrohr 12 bewirkt.

Die Oberführung 5 ist mit Hilfe verfahrbarer Hydraulik­ zylinder 14 positionierbar. Durch Verfahren der Oberfüh­ rung 5 relativ zur Position der Unterführung 1, 2 kann der Biegeradius des Rohres 9 definiert werden. Die Ober­ führung 5 ist drehbar gelagert, so daß die Rollen 6, 7, 8 optimal auf der Rohroberfläche des Rohres 9 aufliegen. Zur Anpassung an verschiedene Rohre lassen sich die Füh­ rungsrollen 6, 7, 8 verstellen. Darüber hinaus ist die Zwangsführung in ihrer Breite verstellbar, um eine wei­ tere Anpassung an verschiedene Rohre zu erlauben.

Zur Fixierung der Zwangsführung in der Baugrube sind Bohrungen 17 in der Bodenplatte 16 vorgesehen. Für eine weitere Fixierung sorgen hydraulische Teleskopstützen (nicht dargestellt) und eine Frontplatte 18, die den vorderen Abschluß der Zwangsführung bildet und diese gegen die vordere Grubenwand abstützt.

Für den Transport der Zwangsführung läßt sich die Unter­ führung 1, 2 um den Bolzen 15 und den Bolzen 13 einklap­ pen. Die Vorrichtung läßt sich so problemlos transpor­ tieren.

Claims (20)

1. Vorrichtung für das grabenlose Verlegen von Rohren mit einer Zwangsführung zum Einbringen des Rohres in eine Startgrube, wobei die Zwangsführung mindestens drei Führungspunkte (3, 4, 7) aufweist, von denen min­ destens zwei eine geometrische Variabilität zueinan­ der besitzen, wobei die Führungspunkte so angeord­ net sind, daß ein Rohr (9) auf einen vorgewählten Radius gebogen wird, der innerhalb des elastischen Verformungsbereichs des Rohres liegt.

2. Zwangsführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens einer der Führungspunkte (3, 4, 7) verstellbar ist.

3. Zwangsführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungspunkte (3, 4, 7) aus Rollen bestehen.

4. Zwangsführung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch prismatische Führungsrollen (3, 4, 5, 7, 8).

5. Zwangsführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungspunkte (3, 4, 7) Gleitlager darstellen.

6. Zwangsführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberführung (5) mehrere Rollen (6, 7, 8) aufweist, die kreisbogen­ förmig hintereinander angeordnet sind.

7. Zwangsführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberführung (5) im wesentlichen senkrecht zur Vortriebsrichtung des Rohrstranges (9) verstellbar ist.

8. Zwangsführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberführung (5) in Richtung der Rohrachse aufgehängt ist.

9. Zwangsführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ rollen (6, 7, 8) verstellbar sind.

10. Zwangsführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen in der Breite verstellbaren Korpus (1).

11. Zwangsführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Füh­ rungselemente (3, 4) für den Transport einklappen lassen.

12. Zwangsführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ rollen (3, 4, 6, 7, 8) einen Antrieb besitzen.

13. Zwangsführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ rollen (3, 4, 6, 7, 8) eine profilierte Gummioberfläche besitzen.

14. Zwangsführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfüh­ rung (5) hydraulisch verfahrbar ist.

15. Zwangsführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine Anzeigevorrich­ tung zur Kontrolle des momentanen Biegeradius des durchlaufenden Rohres (9) unter Berücksichtigung des Rohrdurchmessers.

16. Zwangsführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Korpus (1) eine Frontplatte (18) zur Abstützung gegen die Gru­ benwand und/oder ausklappbare Teleskopstützen besitzt.

17. Zwangsführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrau­ likkreisläufe Rückschlagventile besitzen.

18. Zwangsführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Korpus (1) eine Heizvorrichtung zum Erwärmen des Rohres (9) besitzt.

19. Verfahren zum Einziehen von Rohren in das Erdreich, dadurch gekennzeichnet, daß ein grabenlos zu verle­ gendes Rohr (9) an mindestens drei Punkten in einen bogenförmigen Verlauf gezwungen wird.

20. Verfahren zum Einziehen von Rohren in das Erdreich, dadurch gekennzeichnet, daß ein grabenlos zu verle­ gendes Rohr (9) an mindestens drei Punkten mit Hilfe einer Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18 in einen bogenförmigen Verlauf gezwungen wird.