DE19929893C2 - Verfahren zum grabenlosen Verlegen von Rohrleitungen und Kabeln - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum grabenlosen Verlegen von Rohrleitungen und Kabeln wird ein Berstkopf mit einem Einziehkopf durch eine im Erdreich verlegte schadhafte Rohrleitung bewegt, die Rohrleitung zerstört und die dabei entstehende Erdbohrung derart aufgeweitet, daß die Vergrößerung des Durchmessers der Erdbohrung das gleichzeitige Einziehen einer neuen Rohrleitung mit dem Durchmesser der Altleitung zusammen mit mindestens einem außerhalb der neuen Rohrleitung verlaufenden Leitungsstrang, beispielsweise einem Kanal erlaubt. Auf diese Weise lassen sich gleichzeitig mit dem Ersetzen einer alten Rohrleitung durch eine leistungsgleiche neue Rohrleitung ohne zusätzlichen Aufwand Erdkabel oder dergleichen oder auch zusätzliche Rohrleitungen kleineren Durchmessers für weitere Medien verlegen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Rohrleitungserneuern, bei dem die im Erdreich verlegte zu erneuernde alte Rohrleitung zerstört und durch eine neue Rohrleitung mit gleichem oder auch größerem Durchmesser ersetzt wird.

Verfahren und Vorrichtungen zum grabenlosen Erneuern von Rohrleitungen sind in großer Zahl bekannt und haben sich in der Praxis bewährt. Dabei kommen selbstgetriebene und/oder auch gezogene Geräte mit einem Berst­ kopf zur Verwendung, der mit Werkzeugen, beispielsweise Schneiden zum Zerstören der zu ersetzenden Rohrleitung ausgestattet sind. Eine derartige Vorrichtung beschreibt die deutsche Patentschrift DE 35 33 995 C1; sie besteht aus einem selbstgetriebenen Rammbohrgerät, dessen Gehäuse vorne eine Schlagspitze mit einer Öse zum Einhängen eines Zugsseils besitzt. In der Schlagspitze ist ein Doppelmesser mit zwei einander gegenüberliegenden keilartigen Schlagmessern gelagert, die sich zum Zerstören spröder Altrohre eignen.

Des weiteren ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 31 190 A1 eine Vorrichtung zum Längsschlitzen von Altrohren und zum gleichzeitigen gra­ benlosen Einziehen einer neuen Rohrleitung bekannt, bei der ein Wagen mit Schneidscheiben zum Auftrennen der Rohrwandung durch die alte Rohrlei­ tung gezogen oder geschoben und gleichzeitig eine neue Rohrleitung in die beim Auftrennen der Altleitung entstehende Erdbohrung eingezogen wird.

Bekannt sind auch Verfahren, bei denen gleichzeitig mit der grabenlosen Sanierung von im Erdreich verlegten Rohrleitungen grabenlos Kabel oder auch Leerrohre für Kabel verlegt werden. Dies geschieht jedoch im Innern der alten Rohrleitung und ist daher zwangsläufig mit einem Verlust an Lei­ tungsquerschnitt verbunden. Dieser Querschnittsverlust ist ganz erheblich, weil die Kabel oder Leerrohre in eine Rohrauskleidung mit einer Schichtdicke eingebettet werden, die größer als der Kabeldurchmesser ist. Ein weiterer Nachteil dieser Art von Kabelverlegung besteht darin, daß große Mengen einer teuren, beispielsweise selbstaushärtenden Bettungs- bzw. Dichtungs­ masse erforderlich sind. Eine Variante dieser Art von In-Rohr-Verlegung von Kabeln und Leerrohren verwendet ein Dichtungsgel, das mit Hilfe eines auf­ blasbaren Schlauchs gegen die Wandung der Rohrleitung gepreßt wird.

Auch das Verlegen von Kommunikationsleitungen auf der Innenseite einer vorhandenen Rohrleitung ist bereits versucht worden. Dies ist jedoch mit dem Nachteil verbunden, daß die Leitung und ihre Befestigung Fließhinder­ nisse bilden und daher letztendlich zu einem Verstopfen führen können. Des weiteren sind solche auf der Rohrwandung verlegte Leitungen auch hinder­ lich bei der Leitungsinspektion mit Hilfe von Molchen, beim Absperren sol­ cher Leitungen mit Dichtblasen, beim Abdrücken zum Überprüfen der Lei­ tungsdichtigkeit und bei einem späteren Sanieren der Rohrleitung mit Hilfe von Inlinern.

Schließlich beschreibt die US-Patentschrift 5 775 841 ein Verfahren zum zerstörenden Ersetzen einer im Erdreich verlegten Rohrleitung mit Hilfe ei­ nes gezogenen selbstgetriebenen Rammbohrgeräts, das über eine Kupp­ lungshülse mit einem Nachziehrohr etwa gleichen Durchmessers verbunden ist. Die Kupplungshülse besitzt einen pflugartig ausgebildeten radialen Hohl­ schuh mit einer rückwärtigen Öffnung. Diese Öffnung ist als Führung für ein elastisches Zweitrohr ausgebildet, das durch das Innere des Nachziehrohrs und eine Wandöffnung in der Kupplungshülse geführt ist. Entsprechend dem Vortrieb des Rammbohrgeräts zieht sich das im Erdreich und Anfangs au­ ßerhalb des Erdreichs festgehaltene Zweitrohr selbst aus dem Verlegeschuh bzw. durch dessen Führung und die Wandöffnung in der Kupplungshülse aus dem Nachziehrohr.

Auf diese Weise ist es zwar theoretisch möglich, gleichzeitig eine erdverlegte Rohrleitung zu erneuern und parallel dazu eine Zweitleitung kleineren Querschnitts zu verlegen. Die dafür erforderlichen Kräfte sind jedoch infolge der starken Reibung zwischen dem Zweitrohr und seiner Führung in der Kupplungshülse und in dem Verlegeschuh sowie im Innern des Nachziehrohrs enorm groß. Hinzu kommen die vom Erdreich ausgehenden hohen Reibungskräfte an dem Verlegeschuh. Diese Reibungskräfte wirken als Drehmoment auf das Rammbohrgerät. Ein solches Drehmoment bewirkt ein Kippen des Rammbohrgeräts um eine Querachse und führt schließlich infolge der auftretenden Querkräfte zu einer Richtungsabweichung.

Schließlich kommen für das bekannte Verfahren auch nur Zweitrohre mit sehr hoher Flexibilität und demgemäß geringer Formstabilität in Frage; denn das Zweitrohr wird in dem Hohlschuh um 180° umgelenkt. Diese Flexibilität bringt die Gefahr mit sich, daß das Zweitrohr im Erdreich abgequetscht zumindest aber stark deformiert wird.

Aus der deutschen Patentschrift DE 39 27 044 C1 ist auch bereits ein Bodenverdrängungs­ hammer bekannt, der - jeweils von vorne kommend bzw. am Gerätekopf angreifend - mit einer Druckluftleitung und einer Verpressleitung für eine Bentonit-Zement-Suspen­ sion versehen ist. In beiden Fällen handelt es sich um Betriebsmittelleitungen, die nicht im Erdreich verbleiben, sondern in dem Maße aus dem Erdreich herausgezogen werden, wie sich der Bodenverdrängungshammer durch das Erdreich bzw. eine zu zerstörende Altleitung bewegt. Unabhängig davon soll mit Hilfe des Bodenverdrän­ gungshammers anstelle der Altleitung ein neues Versorgungsrohr (Nachziehrohr) ein­ gezogen bzw. verlegt werden.

Bei einer anderen, aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 88 09 108 U1 bekannten Verfahrensweise, folgen einem vorgetriebenen Langkörper, beispielsweise einem Rammbohrgerät zum Gerätekopf führende Versorgungsleitungen. Es handelt sich aber auch dabei um Leitungen, die der Betriebsmittelversorgung des Gerätes oder der Datenverarbeitung im Zusammenhang mit dem Gerät dienen und mit dem Gerät wie­ der aus dem entstehenden Erdkanal entfernt werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung das Problem zugrunde, die mit dem In-Rohr-Verlegen von Kommunikationsleitungen und Leerrohren verbun­ denen Nachteile zu vermeiden.

Dies ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren zum Verlegen von Rohrleitungen, Elektrokabeln, Kommunikationskabeln und Leerrohren oder dergleichen, bei dem ein Berstkopf mit einem Einziehkopf, beispielsweise in Gestalt eines Aufweitkörpers durch die im Erdreich verlegte alte Rohrleitung bewegt und zunächst die Rohrleitung zerstört sowie die dabei entstehende Bohrung aufgeweitet wird. Gleichzeitig wird parallel zu einer neuen Rohrleitung in Gestalt eines Nachziehrohrs mindestens ein externer Strang in Gestalt einer Kommunikations- oder Produktleitung oder eines Kabelschutz­ rohrs eingezogen. Das Nachziehrohr kann denselben oder auch einen größeren Durchmesser besitzen als die alte Rohrleitung, so daß deren Leitungsquerschnitt erhalten bleibt oder ein größerer Leitungsquerschnitt zur Verfügung steht, der jedoch kleiner ist als der Querschnitt der aufgeweiteten Erdbohrung. Auf diese Weise ergibt sich ein das Nachziehrohr umgebender Ringraum für das Einziehen eines oder mehrerer Leitungsstränge. Der Ring­ raum ist nach Größe und Form der Zahl, der Art und der Anordnung der Leitungsstränge angepaßt.

Der Berstkopf kann durch die Altrohrleitung gezogen oder - auch schrittweise getrieben oder gedrückt werden. Dies ist auch dynamisch, beispielsweise schlagend oder vibrierend möglich. Möglich ist aber auch die Verwendung ei­ nes mit einem eigenen Antrieb versehenen Berstkopfes. Unter Berstkopf sind im vorliegenden Zusammenhang solche Körper zu verstehen, die sich durch eine Erdleitung bewegen lassen und die Erdleitung dabei zerstören, beispielsweise aufbrechen oder auftrennen. Besonders geeignet ist die Ver­ wendung eines konischen, beispielsweise mit Schneiden versehenen Berst­ kopfs oder eines mit Schneidscheiben versehenen Wagens, wie er in der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 31 190 A1 beschrieben ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen gezogenen Berstkopf zum Verlegen einer Rohrleitung und zweier Kommunikationsleitungen anstelle eines Altrohrs,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II durch die Kommunikationslei­ tungen und das Nachziehrohr,

Fig. 3 einen Querschnitt ähnlich der Fig. 2 mit einem anderen Berstkopf,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Inspektionsschacht mit einem Kabelanschluß,

Fig. 5 eine automatische Zuführung für Gestängeabschnitte und

Fig. 6 die Zuführung der Fig. 5 mit einem Gestängeabschnitt beim Kup­ peln.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich im besonderen zum Ersetzen einer im Erdreich 1 verlegten alten Rohrleitung 2 zwischen einem Ziel­ schacht 3 und einem Startschacht 4.

In dem Zielschacht befindet sich ein Zug- und Schubantrieb 5 für ein Ge­ stänge aus mehreren leiterartigen Abschnitten 6, 7, die über eine Steckver­ bindung 8 miteinander verbunden sind. Ein solches Gestänge ist in der deut­ schen Patentschrift DE 196 08 980 U beschrieben, auf die hier zur Ergänzung der vorliegenden Beschreibung verwiesen wird. Die einzelnen Gestängeab­ schnitte werden dem Zug- und Schubantrieb 5 über einen Fallschacht 9 zugeführt und mit Hilfe der Steckverbindung 8 automatisch an das rückwär­ tige Ende des den Zug- und Schubantrieb 5 durchragenden Gestänges 6, 7 angekuppelt.

Das vordere Ende des Gestänges 6, 7 greift an einem mit Schneiden 10 ver­ sehenen Berstkopf 11 an, der mit einem Einziehkopf in Gestalt eines Auf­ weitkörpers aus einem konischen Abschnitt 12 und einem zylindrischen Abschnitt 13 verbunden ist. Der zylindrische Abschnitt 13 besitzt am rück­ wärtigen Ende einen zentrischen Anschluß 14 für ein Nachziehrohr 15 in Gestalt eines Produktrohres sowie peripherer Anschlüsse 16 für Leitungs­ stränge 17, beispielsweise elektrische Kabel, Datenübertragungskabel und Leerrohre.

Beim zerstörenden Ersetzen der alten Rohrleitung 2 wird zunächst das Ge­ stänge 6, 7 mit Hilfe des Zug- und Schubantriebs 5 von dem Zielschacht 3 aus durch die alte Rohrleitung 2 bis in den Startschacht 4 vorgeschoben. Im Schacht 4 wird das freie Ende des Gestängeabschnitts 7 mit dem vorderen Ende des Berstkopfs 11 verbunden, an dessen Aufweitkörper 12, 13 bereits das Nachziehrohr 15 und die Leitungsstränge 17 angeschlossen sind. Beim anschließenden Zurückbewegen des Gestänges 6, 7 in Richtung des Zielschachts 3 zerstören die Schneiden 10 des Berstkopfs 11 die alte Rohr­ leitung 2, während der dem Berstkopf 11 folgende Aufweitkörper 12, 13 die die alte Rohrleitung 2 umschließende Erdbohrung 18 auf einen größeren Durchmesser 19 aufweitet. Dieser Durchmesser ist so groß, daß sich mit Hilfe des Aufweitkörpers 12, 13 die neue Rohrleitung 15 beispielsweise mit demselben Durchmesser wie die alte Rohrleitung 2 und gleichzeitig zwei oder auch mehrere Leitungsstränge 17 verlegen lassen. Auf diese Weise lassen sich eine schadhafte alte Rohrleitung durch eine leistungsgleiche Rohrleitung ersetzen und gleichzeitig ohne zusätzliche Verlegekosten ein oder mehrere Leitungsstränge im Erdreich verlegen. Dies ist über große Strecken von Schacht zu Schacht möglich und erlaubt ein kostengünstiges Sanieren schadhafter Rohrleitungsnetze bei gleichzeitiger Schaffung eines neuen Kommunikationsnetzes. In den einzelnen Schächten können das Produktrohr 15 und die Leitungen 17, wie aus Fig. 4 ersichtlich, über eine Abzweigleitung 20, beispielsweise einen Hausanschluß angezapft werden.

Die Gestängeabschnitte 6, 7 sind leiterartig mit Sprossen 21 und Parallel­ holmen 22 ausgebildet.

Ein am einen Ende eines jeden Gestängeabschnitts 6, 7 angeordneter Kupplungskopf 23 wirkt mit der vorletzten Sprosse 24 und der letzten Sprosse 25 eines benachbarten Gestängeabschnitts 6 zusammen. Der Kupplungskopf 23 ist mit einer Ausnehmung 26 versehen, die die letzte Sprosse 25 übergreift. Eine Nase 27 am Kupplungskopf 23 greift in einen Ausschnitt 28 an der vorletzten Sprosse 24 ein, während eine Nase 29 einen Ansatz 30 an der letzten Sprosse 25 untergreift.

Über den Fallschacht 9 wird das Gestänge automatisch aus einzelnen Ge­ stängeabschnitten 6, 7 aufgebaut. Dazu brauchen lediglich von oben nach und nach Gestängeabschnitte 6, 7 in den Schacht geschoben zu werden. Die Nase 27 des untersten Gestängeabschnitts 7 greift dann in die Ausnehmung 28 des letzten Gestängeabschnitts 6 ein, der den Gestängeabschnitt 7 mit Hilfe der letzten Sprosse 25 aus der Lage gemäß Fig. 5 über die Lage gemäß Fig. 6 in die gestreckte Lage bewegt und die beiden Gestängeab­ schnitte 6, 7 dabei automatisch kuppelt. Der Gestängeabschnitt 7 gleitet da­ bei mit seinem rückwärtigen Ende in eine Führung 31, die so ausgebildet sein kann, daß sich bei einer Gestängebewegung in umgekehrter Richtung der Gestängeabschnitt 7 mit seinem rückwärtigen Ende in der Führung 31 nach oben bewegt (vgl. Fig. 6), dabei die vor ihm befindlichen Gestängeab­ schnitte nach oben drückt und benachbarte Gestängeabschnitte jeweils ent­ kuppelt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zum Erneuern von Abwasserleitungen, jeweils zwischen zwei Inspektionsschächten. In den Schächten können dann von den externen Leitungssträngen Zweigleitungen zu den Verbrauchern abgehen. Dies erleichtert die Überwachung und spä­ tere Reparaturen, da die Inspektionsschächte stets zugänglich sind. In Leer­ rohren verlegte Leitungen lassen sich von den Inspektionsschächten her erneuern, oder es lassen sich dort neue Zweigleitungen anschließen.

Claims (13)

1. Verfahren zum grabenlosen Verlegen von Rohrleitungen und Leitungssträngen, bei dem ein Berstkopf (11) durch eine im Erdreich verlegte Rohrleitung (2) bewegt, die Rohrleitung zerstört, die dabei entstehende Erdbohrung (18) aufgeweitet und parallel zu einer neuen Rohrleitung (15) mindestens ein externer Leitungsstrang (17) verlegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Berst­ kopf (11) durch die Rohrleitung (2) gezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Berst­ kopf (11) durch die Rohrleitung (2) gedrückt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Berstkopf (11) mit Hilfe eines Seils gezogen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Berstkopf mit Hilfe eines Gestänges (6, 7) bewegt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Berstkopf (11) selbstangetrieben ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gestänge (6, 7) von einer Zielgrube (3) aus durch eine alte Rohrleitung (2) bis zu einer Startgrube (4) vorgeschoben, dort mit dem Berstkopf (11) verbunden und zusammen mit einer neuen Rohrleitung (15) und mindestens einem Leitungsstrang (17) durch die alte Rohrleitung zu­ rückbewegt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Berst- und/oder der Aufweitkopf dynamisch durch die alte Rohrleitung (2) bewegt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß Zweigleitungen (20) in einem vorhandenen Schacht (4) ange­ schlossen werden.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprü­ che 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Zug- und/oder Schubantrieb (5), der über ein Zugorgan (6, 7) mit einem Berstkopf (11) und einem Aufweitkörper (12, 13) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein aus einzel­ nen über eine Steckverbindung (8) miteinander verbundenen Ab­ schnitten (6, 7) bestehendes Gestänge und eine Zuführung für die Ge­ stängeabschnitte aus einem Fallschacht (9) mit einer im Bereich des rückwärtigen Gestängeendes angeordneten Führung (31).

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge aus leiterartigen Abschnitten (6, 7) besteht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindung (8) aus einem Kupplungskopf (23) mit einer Aus­ nehmung (26) und zwei Nasen (27, 29) besteht, die mit einer Ausneh­ mung (21) und zwei Sprossen (24, 25) zusammenwirken.