EP0305834A2 - Process and apparatus for making a duct in an underground borehole - Google Patents
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- EP0305834A2 EP0305834A2 EP88113582A EP88113582A EP0305834A2 EP 0305834 A2 EP0305834 A2 EP 0305834A2 EP 88113582 A EP88113582 A EP 88113582A EP 88113582 A EP88113582 A EP 88113582A EP 0305834 A2 EP0305834 A2 EP 0305834A2
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
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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
- E21B7/20—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
Definitions
- the invention relates to a method and a device of the types defined in the preambles of claims 1 and 2.
- a major disadvantage of the above-mentioned methods is also that the forces required to pre-press the working tube and the tubes following it increase continuously with the length of the bore.
- the maximum achievable through-hole lengths are therefore limited by the respective compressive strengths of the pipes.
- the abutments in the starting pits, the pre-pressing devices and all other parts of the pre-pressing system must always be designed in such a way that it corresponds to the highest occurring pressing forces when the desired bore length is reached, which is associated with considerable costs.
- the invention has for its object to improve the method and the device of the type mentioned in such a way that the pipeline can be continuously manufactured with comparatively little effort already during the gradual advance of the bore.
- the invention has the advantage that the sections of a cavity which arise during the gradual pre-pressing of a comparatively short working tube behind this are filled directly with the hardenable building material.
- continuous or section-wise manufacture of the pipeline is already possible during the production of the through-hole, with all areas of the surrounding soil being constantly and securely supported by the work pipe itself or by the pipeline erected directly behind it.
- the sections of the pipeline lying on the side of the starting pit gradually harden to such an extent that they are sufficiently stable and load-bearing even without the formwork pipe or a support pipe pushed after it.
- a device for producing underground through-bores contains, for example, a steel work tube 1 and a rail system (not shown in more detail) fastened therein, by means of which a dismantling unit 2 parallel to the axis 3 of the work tubes 1 can be moved back and forth in this.
- the dismantling unit 2 has a frame 4 guided by the rail system, in which a dismantling head is pivotally mounted, which carries at its front end a dismantling tool 5, which preferably consists of a partial cut milling head which can be rotated at high speed and whose outer diameter is significantly smaller, preferably at least around half is smaller than the outer diameter of the working tube 1.
- the dismantling unit 2 also essentially consists of a gear housing, a drive motor flanged onto it and a gear arranged in the gear housing.
- the removal tool 5 is preferably displaceable in the direction of the axis 3 by means of the rail system and the frame 4, can also be rotated about its own axis 6, and is also rotatably or pivotably mounted on the frame 4 about two axes perpendicular to the axis 3. Therefore, the dismantling tool 5 can be moved as desired within an effective range, the maximum cross section of which corresponds at least to the outer cross section of the working tube 1, in order thereby to produce a through-hole 7, the cross section of which gradually changes from a cross section initially corresponding to the diameter of the dismantling tool 5 to a e.g. the cross section corresponding to the outer diameter of the working tube 1 is enlarged.
- the frame 4 is preferably mounted on a carriage 8, which is also guided in the rail system by means of rollers, and can be displaced parallel to the axis 3 relative to the latter.
- the carriage 8 is provided with a locking device by means of which it can be immovably locked in the working tube 1.
- corresponding drives are provided on the frame 4 or slide 8, which e.g. consist of cylinder / piston devices.
- a preferably mechanical conveying device is advantageously arranged in a space below the working unit 2, which has a conveying element that can be moved up to the respective working face in order to pick up the detached material.
- the device described is expediently designed as described in detail in DE-PS 34 23 842, so that a further description of this device can be dispensed with.
- the mode of operation of the described device can therefore also be assumed to be known.
- the through-hole sections created by the removal tool 5 must be secured by a pipeline so that the soil 10 surrounding the through-hole 7 cannot collapse. According to the invention, this is done in the following way:
- the rear end of the working tube 1 is provided with an inwardly projecting ring flange 11 which has openings 12 (Fig. 3) and for coupling a e.g. made of steel, behind the working pipe 1 formwork pipe 14 is used, on the front of which an outwardly projecting annular flange 15 is preferably formed.
- the formwork tube 14 is preferably connected to the working tube 1 by means of fastening screws which protrude through the openings 12 and corresponding openings in the ring flange 15, or in any other way.
- the outside diameter of the formwork tube 14 is smaller by a preselected amount than the outside diameter of the working tube 1 or the through-hole 7 to be produced.
- the working tube 1 is advanced accordingly via the ring flanges 11 and 15.
- This creates a cavity 16 which is delimited by the perforated wall, the outer wall of the formwork tube 14 and the ring flange 11 and / or 15, which is simultaneously designed and effective as a sealant in the area of the coupling point between the formwork tube 14 and the working tube 1.
- the rear end of the cavity 16 is preferably sealed with an annular sealing sleeve 17, which is attached in any way to the end of the through hole 7 facing the starting pit 9.
- the ring flange 11 has a recess 18 (FIG. 3) through which a tubular connecting piece 19 (FIG. 4) is accessible, which is designed as an extension of an opening made in the ring flange 15 and creates a connection with the cavity 16.
- the connector 19 could also be inserted into the casing of the formwork tube 14, preferably in the immediate vicinity of the ring flange 15.
- a feed pump 21 for a hardenable building material is arranged, to which a pipeline, preferably made of a flexible hose, is passed through the formwork tube 14 22 or the like. Is connected. The free end of this pipe 22 extends into the working pipe 1 and is plugged onto the connecting piece 19 there.
- At least one of the two ring flanges 11 and 15 also has a further opening, into which a pressure measuring device 23, which is suitable for measuring the pressure in the cavity 16 and is shown in FIGS. 1 to 3, is inserted, which by means of a cable fed through the formwork tube 14 with a Control device, not shown, can be connected.
- the opening accommodating the pressure measuring device 23 could also be formed in the casing of the formwork tube 14 in the vicinity of the ring flange 15.
- the working tube 1 disappears more and more in this.
- it is connected in time by means of the ring flanges 11 and 15 and still from the starting pit 9 to the formwork tube 14, so that the pressure required for propulsion is now exerted on the formwork tube 14 via the ring 13 can be.
- the cavity 16 gradually forms in the process.
- the end of the formwork tube 14 still located in the starting pit 9 is expediently supported and guided at least at the beginning of the process with a holding bracket or the like. that it is arranged as precisely as possible coaxially in the through hole 7 and therefore the pipeline 24 is given a substantially constant wall thickness.
- the control device As soon as the pressure of the building material in the cavity 16 has risen to a preselected value of, for example, two to five bars, the control device generates a control signal which switches off the feed pump 21. The part of the pipeline 24 which is not yet hardened from the building material is now left to harden.
- the invention takes advantage of the fact that the pipeline 24 is only gradually, e.g. fully cured within 24 hours. Therefore, on the one hand, the formwork tube 14 can be advanced without problems, at least with the building material not yet fully hardened, if this should be expedient for producing a further section of the through-bore 7. On the other hand, as soon as such propulsion takes place, the pressure at the location of the pressure measuring device 23 drops, so that when a preselected pressure is reached, a control signal for switching on the feed pump 21 is generated.
- the formwork tube 14 immediately follows the working tube 1 and is coupled to it, for example, via the two ring flanges.
- the working pipe 1 is gradually advanced, there is never a zone in which the surrounding soil 10 would not be securely supported either by the preceding working pipe 1 itself or by the pipeline 14 formed directly from the injected building material and directly adjacent to the annular flange 11 or 15 .
- no special measures are required to prevent the liquid building material from flowing away in the region of the butt joint between the formwork tube 14 and the working tube 1, in particular if the front end of the formwork tube 14 is still a small distance through the annular flange 11 into the rear end of the working tube 1 extends.
- the formwork tube 14 is composed of two shells 29 and 30, which are preferably both semi-cylindrical and are connected to a cylindrical tube with a longitudinal axis 31 by means of pairs of radially and / or axially acting connecting elements.
- the one shell 29 has on its longitudinal edges running parallel to the axis 31 each at least one connecting element in the form of a hook 32, which contains a section 32a lying in the extension of the shell wall and a section 32b arranged at right angles thereto and extending parallel to the axis 31 and may have a greater thickness than the shell wall to increase the stability.
- the other shell 30, is provided on its longitudinal edges running parallel to the axis 31 with at least one, preferably continuous and, for example, welded-on strip 33, which has a greater width to increase the stability than corresponds to the thickness of the shell wall.
- the strips 33 each have a recess 34 in the distances corresponding to the hooks 32, which is sufficiently large to allow a hook 32 to be passed through.
- the shell 30 is each provided with a recess 35 arranged below this recess 34, which serves to receive the section 32b of an associated hook 32 and, together with the recess 34, forms a connecting element which interacts with the hook 32.
- the formwork tube 14 is preferably composed of a plurality of successive segments 29a, b of the shell 29 and 30a, b of the shell 30. It is possible to place the butt joints between the segments 29a, b and 30a, b in the same place, so that the segments form tube sections with a defined length in pairs. It is also possible, however, to connect the segments 29a, b and 30a, b according to FIG. 5 in a staggered arrangement and thereby to select the distances between the hooks 32 or recesses 34 and recesses 35 which follow one another in the longitudinal direction such that each in 5 upper segment 29a, b can be connected to two lower segments 30a, b adjacent in the longitudinal direction or vice versa.
- composition of the formwork tube 14 from two shells 29 and 30, which in turn consist of segments 29a, b and 30a, b, has the essential advantage that the formwork tube 14 in the starting pit 9 when driving the bore 7 can be assembled from individual, short pieces. It is also particularly advantageous that the lines to be laid within the formwork tube 14, e.g. the pipeline 22 and the line leading to the pressure measuring device 23 do not need to be extended at the respective current end of the formwork tube 14 by attaching further sections, but instead any length of continuous lines can be used by inserting them into the one bowl-shaped segment before that other cupped segment is brought into its final position.
- the formwork tube 14 or each shell or each segment consists of an inner part 39 and an outer part 40.
- the inner part 39 is described, for example, from those described with reference to FIG. 5 Shells 29 and 30 or the segments 29a, b and 30a, b forming them.
- the outer parts consist of further, smooth outer surfaces having shells 41 and 42, which are preferably semi-cylindrical, have a larger radius than the shells of the inner part 39 and are connected to them by spacers 43 at a radial distance, but otherwise coaxially.
- the gaps formed by their adjoining longitudinal edges are expediently sealed by sealing strips 44 (FIG. 7) which are fastened to the inside of one of the shells 41, 42.
- the spacers 43 preferably consist of resilient buffers, for example made of rubber or the like, which are fastened to the inner walls of the outer shells 41 and 42 and have central openings with a widening for the recessed reception of the heads of fastening screws 45, which can be inserted through corresponding holes in the outer shells 41 and 42 and welded to them, for example.
- Nuts 46 are screwed onto the free ends of the shafts of the fastening screws 45, which project through assigned bores in the shells of the inner part 39.
- the outer shells 41 and 42 also consist of individual segments which adjoin one another in the direction of the shell tube axis and which have the same length as the segments 29a, b and 30a, b and how these are arranged with or without an offset.
- Each segment-shaped section, which has an inner and outer part 39 or 40 expediently consists of a prefabricated unit, so that these units only need to be assembled at the respective construction site by means of hooks 32 and the associated recesses 34 and recesses 35
- the outer surfaces of the shells 41 and 42 form a surface that is as smooth and uninterrupted as possible, since only they come into contact with the hardenable building material during the manufacture of the pipeline 24.
- the embodiment described with reference to FIGS. 6 to 8 has the particular advantage that the formwork tube 14 cannot get stuck in the sectionally or continuously manufactured pipeline 24, even if its inside diameter is subject to slight fluctuations or the formwork tube is out of round or out of production tolerances is subject to other fluctuations.
- the outer shells 41 and 42 can deflect radially inward and resiliently when the formwork tube 14 is pressed further in advance, which would not be possible using a rigid formwork. Should the case nevertheless occur that the formwork tube is stuck, it would even be conceivable to tighten the nuts 46 more and thereby reduce the outer diameter of the formwork tube 14 to such an extent that it can be moved again.
- the working tube 1 is also designed in accordance with FIGS. 6 to 8.
- the formwork tube 14 is gradually pushed out from the starting pit by further pre-pressing through the target end of the through hole 7 and then dismantled again in the target pit.
- the already sufficiently load-bearing pipeline 24 can then be left to cure completely and used as a district heating pipe, postal line duct or the like.
- the cylindrical formwork tube 14 used as sliding formwork according to FIG. 6 to 8 has an outer diameter of 792 mm and is then suitable for the production of pipes in through holes with an inner diameter of 800 mm or slightly more.
- the wall thickness of the outer shells 41 and 42 made of steel sheet is 4 mm, while the diameter of the inner tube part made of steel described with reference to FIG. 5 has an outer diameter of 724 mm with a wall thickness of 12 mm.
- the invention is not restricted to the exemplary embodiment described, which can be modified in many ways.
- connecting elements 32, 34 and 35 shown other connecting elements can also be provided.
- both the upper and the lower shells in FIG. 5 with different connecting elements, for example both with hooks 32 and with recesses 34 and recesses 35.
- the shown Mining tool 5 other tools, in particular full-cut milling heads, are also provided.
- the invention is not limited to the section-by-section production of the through-bore and the pipeline, since both could also be produced in a continuous operation.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 2 definierten Gattungen.The invention relates to a method and a device of the types defined in the preambles of
Bekannte Verfahren und Vorrichtungen dieser Art (DE-OS 33 40 256, TIS 4/82, S. 213-217) haben den Vorteil, daß die Rohrleitung in der Durchbohrung selbst aus einem aushärtbaren Baustoff herstellbar ist, auch wenn es sich um die Herstellung von Rohrleitungen mit nicht begehbaren, d.h. unter ca. 800 -1000 mm liegenden Durchmessern und mit großen Längen von 100 m und mehr handelt. Sie sind jedoch kompliziert, sehr kostenintensiv und mit einem beträchtlichen apparativen Aufwand verbunden.Known methods and devices of this type (DE-OS 33 40 256, TIS 4/82, pp. 213-217) have the advantage that the pipeline itself can be produced from a hardenable building material in the through-hole, even if it is a matter of production of pipelines with inaccessible, ie diameters below approx. 800-1000 mm and with great lengths of 100 m and more. However, they are complicated, very expensive and involve a considerable outlay on equipment.
Zur Auskleidung und Abstützung von Durchbohrungen mit nicht begehbaren Querschnitten werden daher bisher ausschließlich Verfahren und Vorrichtungen benutzt (DE-AS 1 222 442, DE-PS 32 22 880 und DE-OS'en 33 40 256 bzw. 35 19 508), mittels derer dem Arbeitsrohr vorgefertigte Rohrelemente nachgeschoben werden, die als Rohrleitung in der Durchbohrung verbleiben oder nach deren Fertigstellung durch andere vorgefertigte Rohrelemente ersetzt werden. Hierzu ist es jedoch erforderlich, entweder teure Fertigrohre zu verwenden, die hohen Preßkräften standhalten können, oder den Vorschub der Fertigrohre dadurch erleichtern, daß der Hohlraum zwischen ihnen und der Durchbohrungswandung mit einem fließfähigen Medium gefüllt wird, das als Gleitmittel wirkt oder die Fertigrohre beim Vorschub in einem Schwimm- oder Schwebezustand hält und dadurch die Vortriebskräfte reduziert. Auch solche Verfahren und Vorrichtungen sind daher recht aufwendig.So far, only methods and devices have been used for lining and supporting through holes with non-accessible cross sections (DE-AS 1 222 442, DE-PS 32 22 880 and DE-OS'en 33 40 256 and 35 19 508), by means of which Prefabricated pipe elements are pushed into the working pipe, which remain as a pipeline in the through hole or are replaced by other prefabricated pipe elements after their completion. To do this, however, it is necessary either to use expensive prefabricated pipes that can withstand high press forces, or to facilitate the advance of the prefabricated pipes by filling the cavity between them and the through-bore wall with a flowable medium that acts as a lubricant or the prefabricated pipes during the advance keeps in a floating or floating state and thereby reduces the propulsive forces. Such methods and devices are therefore also quite complex.
Ein wesentlicher Nachteil der genannten Verfahren besteht außerdem darin, daß die Kräfte, die zum Vorpressen des Arbeitsrohrs und der diesem nachfolgenden Rohre benötigt werden, mit fortschreitender Länge der Durchbohrung kontinuierlich ansteigen. Die maximal realisierbbaren Durchbohrungslängen sind daher durch die jeweiligen Druckfestigkeiten der Rohre begrenzt. Außerdem müssen die Widerlager in den Startgruben, die Vorpreßeinrichtungen und alle übrigen Teile des Vorpreßsystems stets so ausgelegt sein, wie es den höchsten vorkommenden Preßkräften beim Erreichen der gewünschten Durchbohrungslänge entspricht, was mit erheblichen Kosten verbunden ist.A major disadvantage of the above-mentioned methods is also that the forces required to pre-press the working tube and the tubes following it increase continuously with the length of the bore. The maximum achievable through-hole lengths are therefore limited by the respective compressive strengths of the pipes. In addition, the abutments in the starting pits, the pre-pressing devices and all other parts of the pre-pressing system must always be designed in such a way that it corresponds to the highest occurring pressing forces when the desired bore length is reached, which is associated with considerable costs.
Verfahren und Vorrichtungen, die bei der Auskleidung von Durchbohrungen wie z.B. Tunneln oder Stollen mit begehbaren Querschnitten angewendet werden, lassen sich aus einer Vielzahl von Gründen nicht ohne weiteres auch auf Durchbohrungen mit nicht begehbaren Querschnitten übertragen. Dies gilt unabhängig davon, ob die Auskleidungen mit sog. Tübbings (DE-OS 29 32 430) oder mit Gleitschalungen (DE-PS 30 43 312) hergestellt werden.Methods and devices used in the lining of through holes, e.g. For a variety of reasons, tunnels or tunnels with accessible cross-sections cannot be easily transferred to perforations with non-accessible cross-sections. This applies regardless of whether the linings are made with so-called tubbings (DE-OS 29 32 430) or with slipforms (DE-PS 30 43 312).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren und die Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung dahingehend zu verbessern, daß die Rohrleitung mit vergleichsweise geringem Aufwand bereits während des allmählichen Vortriebs der Durchbohrung kontinuierlich hergestellt werden kann.The invention has for its object to improve the method and the device of the type mentioned in such a way that the pipeline can be continuously manufactured with comparatively little effort already during the gradual advance of the bore.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 2.The characteristic features of
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß die beim allmählichen Vorpressen eines vergleichsweise kurzen Arbeitsrohrs hinter diesem entstehenden Abschnitte eines Hohlraums unmittelbar mit dem aushärtbaren Baustoff gefüllt werden. Dadurch ist einerseits eine kontinuierliche bzw. abschnittweise Herstellung der Rohrleitung bereits während der Herstellung der Durchbohrung möglich, wobei alle Bereiche des umgebenden Erdreichs ständig vom Arbeitsrohr selbst oder von der unmittelbar hinter diesem errichteten Rohrleitung sicher abgestützt sind. Andererseits erhärten die auf der Seite der Startgrube liegenden Teilabschnitte der Rohrleitung allmählich bis zu einem solchen Grad, daß sie auch ohne das Schalungsrohr oder ein diesem nachgeschobenes Stützrohr ausreichend stabil und tragfähig sind. Dies hat zur Folge, daß die Länge des Schalungsrohrs auf denjenigen Teil der allmählich wachsenden Rohrleitung begrenzt werden kann, der aus noch nicht ausreichend gehärtetem Baustoff besteht, während alle dem Schalungsrohr nachfolgenden Rohre einen kleineren Durchmesser als dieses aufweisen können. Daher entstehen wesentliche Reibungskräfte nur im Bereich des Arbeitsrohrs und des Schalungsrohrs, so daß die insgesamt aufzuwendenden Preßkräfte nicht nur wesentlich reduziert, sondern auch praktisch unabhängig von der jeweiligen Durchbohrungslänge sind und nur von der Länge des Arbeitsrohrs und des Schalungsrohrs abhängen. Dadurch ist es bei vergleichsweise geringem technischen Aufwand erstmals möglich, auch sehr lange Durchbohrungen mit nicht begehbaren Querschnitten herzustellen.The invention has the advantage that the sections of a cavity which arise during the gradual pre-pressing of a comparatively short working tube behind this are filled directly with the hardenable building material. As a result, on the one hand, continuous or section-wise manufacture of the pipeline is already possible during the production of the through-hole, with all areas of the surrounding soil being constantly and securely supported by the work pipe itself or by the pipeline erected directly behind it. On the other hand, the sections of the pipeline lying on the side of the starting pit gradually harden to such an extent that they are sufficiently stable and load-bearing even without the formwork pipe or a support pipe pushed after it. The consequence of this is that the length of the formwork tube can be limited to that part of the gradually growing pipeline which consists of building material which has not yet been sufficiently hardened, while all the tubes following the formwork tube can have a smaller diameter than this. Therefore, significant frictional forces only arise in the area of the working tube and the formwork tube, so that the total pressing forces to be used are not only significantly reduced, but are also practically independent of the respective through-hole length and only depend on the length of the working tube and the formwork tube. As a result, it is possible for the first time with comparatively little technical effort to also produce very long holes with cross sections that cannot be walked on.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous features of the invention emerge from the subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 und 2 einen schematischen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontinuierlichen bzw. abschnittweisen Herstellung einer Rohrleitung in einer ebenfalls kontinuierlich entstehenden Durchbohrung in unterschiedlichen Betriebszuständen;
- Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2 unter Weglassung des die Vorrichtung umgebenden Erdreichs;
- Fig. 4 einen Schnitt längs Linie IV-IV der Fig. 3;
- Fig. 5 die Seitenansicht von innen auf ein Schalungsrohr der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2;
- Fig. 6 einen verkleinerten Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 5 durch das Schalungsrohr in auseinandergezogener Darstellung;
- Fig. 7 einen der Fig. 6 entsprechenden Schnitt durch das gesamte Schalungsrohr der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 in zusammengesetztem Zustand; und
- Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII der Fig. 7.
- 1 and 2 show a schematic vertical section through a device according to the invention for the continuous or section-wise manufacture of a pipeline in a through-hole likewise continuously emerging in different operating states;
- 3 shows a section along the line III-III of FIG. 2, omitting the soil surrounding the device;
- Fig. 4 is a section along line IV-IV of Fig. 3;
- 5 shows the side view from the inside of a formwork tube of the device according to FIGS. 1 and 2;
- Figure 6 is a reduced section along the line VI-VI of Figure 5 through the formwork tube in an exploded view.
- 7 shows a section corresponding to FIG. 6 through the entire formwork tube of the device according to FIGS. 1 and 2 in the assembled state; and
- 8 shows a section along the line VIII-VIII of FIG. 7.
Nach Fig. 1 und 2 enthält eine Vorrichtung zur Herstellung von unterirdischen Durchbohrungen ein beispielsweise aus Stahl bestehendes Arbeitsrohr 1 und ein in diesem befestigtes, nicht näher dargestelltes Schienensystem, mittels dessen eine Abbaueinheit 2 parallel zur Achse 3 des Arbeits rohrs 1 in diesem hin- und hergefahren werden kann. Die Abbaueinheit 2 weist einen vom Schienensystem geführten Rahmen 4 auf, in dem ein Abbaukopf schwenkbar gelagert ist, der an seinem Vorderende ein Abbauwerkzeug 5 trägt, das vorzugsweise aus einem mit hoher Drehzahl drehbaren Teilschnitt-Fräskopf besteht, dessen Außendurchmesser wesentlich kleiner, vorzugsweise wenigstens um die Hälfte kleiner als der Außendurchmesser des Arbeitsrohrs 1 ist. Die Abbaueinheit 2 besteht außerdem im wesentlichen aus einem Getriebegehäuse, einem an dieses angeflanschten Antriebsmotor und einem im Getriebegehäuse angeordneten Getriebe.According to FIGS. 1 and 2, a device for producing underground through-bores contains, for example, a
Das Abbauwerkzeug 5 ist vorzugsweise mittels des Schienensystems und des Rahmens 4 in Richtung der Achse 3 verschiebbar, ferner um seine eigene Achse 6 drehbar und außerdem um zwei zur Achse 3 senkrechte Achsen drehbar bzw. schwenkbar am Rahmen 4 gelagert. Daher kann das Abbauwerkzeug 5 innerhalb eines Wirkungsbereichs, dessen maximaler Querschnitt wenigstens dem Außenquerschnitt des Arbeitsrohrs 1 entspricht, beliebig bewegt werden, um dadurch eine Durchbohrung 7 herzustellen, deren Querschnitt von einem zunächst dem Durchmesser des Abbauwerkzeugs 5 entsprechenden Querschnitt allmählich auf einen z.B. dem Außendurchmesser des Arbeitsrohrs 1 entsprechenden Querschnitt vergrößert wird.The
Der Rahmen 4 ist vorzugsweise an einem Schlitten 8, der ebenfalls mittels Laufrollen im Schienensystem geführt ist, montiert und parallel zur Achse 3 relativ zu diesem verschiebbar. Der Schlitten 8 ist mit einer Verriegelungseinrichtung versehen, mittels derer er im Arbeitsrohr 1 unverschieblich arretiert werden kann. Zur Durchführung der genannten Bewegungen des Rahmens 4 und des Abbauwerkzeugs 5 sind am Rahmen 4 oder Schlitten 8 entsprechende Antriebe vorgesehen, die z.B. aus Zylinder/Kolben-Einrichtungen bestehen.The
Zum Abtransport des an der Ortsbrust vom Abbauwerkzeug 5 abgelösten Materials dient eine zweckmäßig in einem Raum unterhalb der Abbaueinheit 2 angeordnete, vorzugsweise mechanische Fördereinrichtung, die ein Förderelement aufweist, das bis an die jeweilige Ortsbrust herangefahren werden kann, um das abgelöste Material aufzunehmen.To remove the material detached from the
im übrigen ist die beschriebene Vorrichtung zweckmäßig so ausgebildet, wie in der DE-PS 34 23 842 ausführlich beschrieben ist, so daß auf eine weitergehende Beschreibung dieser Vorrichtung verzichtet werden kann. Auch die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung kann daher als bekannt vorausgesetzt werden.Otherwise, the device described is expediently designed as described in detail in DE-PS 34 23 842, so that a further description of this device can be dispensed with. The mode of operation of the described device can therefore also be assumed to be known.
Die durch das Abbauwerkzeug 5 geschaffenen Durchbohrungsabschnitte müssen durch eine Rohrleitung gesichert werden, damit das die Durchbohrung 7 umgebende Erdreich 10 nicht einstürzen kann. Dies geschieht erfindungsgemäß auf folgende Weise:The through-hole sections created by the
Gemäß Fig. 1 bis 4 ist das Hinterende des Arbeitsrohrs 1 mit einem nach innen ragenden Ringflansch 11 versehen, der Öffnungen 12 (Fig. 3) aufweist und zum Ankoppeln eines z.B. aus Stahl bestehenden, hinter dem Arbeitsrohr 1 anzuordnenden Schalungsrohrs 14 dient, an dessen Vorderseite vorzugsweise ein nach außen ragender Ringflansch 15 ausgebildet ist. Die Verbindung des Schalungsrohrs 14 mit dem Arbeitsrohr 1 erfolgt vorzugsweise mittels Befestigungsschrauben, die die Öffnungen 12 und entsprechende Öffnungen im Ringflansch 15 durchragen, oder auf beliebige andere Weise. Der Außendurchmesser des Schalungsrohrs 14 ist um ein vorgewähltes Maß kleiner als der Außendurchmesser des Arbeitsrohrs 1 bzw. der herzustellenden Durchbohrung 7. Beim Vortreiben des Schalungsrohrs 14 von einer Startgrube 9 aus, z.B. mit Hilfe eines an sein rückwärtiges Ende angesetzten Rings 13 (Fig. 2), auf den hydraulische Antriebe od. dgl. einwirken, wird über die Ringflansche 11 und 15 das Arbeitsrohr 1 entsprechend vorgeschoben. Dabei entsteht ein Hohlraum 16, der von der Durchbohrungswand, der Außenwand des Schalungsrohrs 14 und dem Ringflansch 11 und/oder 15 begrenzt ist, der gleichzeitig als Dichtungsmittel im Bereich der Kopplungsstelle zwischen dem Schalungsrohr 14 und dem Arbeitsrohr 1 ausgebildet und wirksam ist. Das Hinterende des Hohlraums 16 wird vorzugsweise mit einer ringförmigen Dichtungsmanschette 17 abgedichtet, die auf an sich beliebige Weise an dem der Startgrube 9 zugewandten Ende der Durchbohrung 7 angebracht wird.1 to 4, the rear end of the
Der Ringflansch 11 weist eine Aussparung 18 (Fig. 3) auf, durch die ein rohrförmiger Anschlußstutzen 19 (Fig. 4) zugänglich ist, der als Verlängerung einer im Ringflansch 15 angebrachten Öffnung ausgebildet ist und eine Verbindung mit dem Hohlraum 16 schafft. Alternativ könnte der Anschlußstutzen 19 auch in den Mantel des Schalungsrohrs 14 eingesetzt sein, vorzugsweise in unmittelbarer Nähe des Ringflansches 15. In der Startgrube 9 oder außerhalb derselben ist eine Förderpumpe 21 für einen aushärtbaren Baustoff angeordnet, an die eine durch das Schalungsrohr 14 hindurchgeführte, vorzugsweise aus einem flexiblen Schlauch bestehende Rohrleitung 22 od. dgl. angeschlossen ist. Das freie Ende dieser Rohrleitung 22 ragt bis in das Arbeitsrohr1 und ist dort auf den Anschlußstutzen 19 aufgesteckt. Wenigstens einer der beiden Ringflansche 11 und 15 weist außerdem eine weitere Öffnung auf, in die ein zur Messung des Drucks im Hohlraum 16 geeignetes und in Fig. 1 bis 3 dargestelltes Druckmeßgerät 23 eingesetzt ist, das durch ein durch das Schalungsrohr 14 zugeführtes Kabel mit einer nicht dargestellten Steuervorrichtung verbunden werden kann. Auch die das Druckmeßgerät 23 aufnehmende Öffnung könnte im Mantel des Schalungsrohrs 14 in der Nähe des Ringflansches 15 ausgebildet sein.The
Bei der allmählichen Herstellung der Durchbohrung 7 verschwindet das Arbeitsrohr 1 immer mehr in dieser. Um es dennoch von der Startgrube aus vorpressen zu können, wird es mittels der Ringflansche 11 und 15 rechtzeitig und noch von der Startgrube 9 aus mit dem Schalungsrohr 14 verbunden, so daß nun der zum Vortrieb erforderliche Druck über den Ring 13 auf das Schalungsrohr 14 ausgeübt werden kann. Dabei bildet sich allmählich der Hohlraum 16.With the gradual production of the through hole 7, the
Da der Hohlraum 16 zunächst nur Luft enthält, zeigt das Druckmeßgerät 23 unmittelbar nach dem Entstehen eines kleinen Abschnitts dieses Hohlraums 16 einen geringen Druck an. Hierdurch wird über eine mit dem Druckmeßgerät 23 und der Förderpumpe 21 verbundene Steuervorrichtung ein Steuersignal erzeugt, das die Förderpumpe 21 einschaltet, so daß diese den aushärtbaren Baustoff, z.B. fließfähigen Beton, durch die Rohrleitung 22 in den Hohlraum 16 befördert. Dadurch wird der Hohlraum 16 allmählich mit dem Baustoff gefüllt, der sich als geschlossener Mantel zwischen das Schalungsrohr 14 und das Erdreich 10 legt und nach der Aushärtung eine durchgehende Rohrleitung 24 bildet, die allmählich und entsprechend dem Vortrieb des Arbeitsrohrs 1 wächst, wie ein Vergleich der Fig. 1 und 2 deutlich macht. Dabei wird das noch in der Startgrube 9 befindliche Ende des Schalungsrohrs 14 zumindest am Anfang des Prozesses zweckmäßig mit einem Haltebock od. dgl. derart gestützt und geführt, daß es möglichst genau koaxial in der Durchbohrung 7 angeordnet ist und daher die Rohrleitung 24 eine im wesentlichen konstante Wandstärke erhält. Sobald der Druck des Baustoffs im Hohlraum 16 auf einen vorgewählten Wert von z.B. zwei bis fünf Bar angestiegen ist, wird durch die Steuervorrichtung ein Steuersignal erzeugt, das die Förderpumpe 21 abschaltet. Der aus noch nicht gehärtetem Baustoff bestehende Teil der Rohrleitung 24 wird nun dem Aushärten überlassen.Since the
Die Erfindung macht sich den Vorteil zunutze, daß die Rohrleitung 24 nur allmählich, z.B. innerhalb von 24 Stunden, vollkommen aushärtet. Daher kann einerseits das Schalungsrohr 14 zumindest bei noch nicht voll gehärtetem Baustoff problemlos vorgetrieben werden, falls dies zur Herstellung eines weiteren Abschnitts der Durchbohrung 7 zweckmäßig sein sollte. Andererseits sinkt, sobald ein derartiger Vortrieb erfolgt, der Druck am Ort des Druckmeßgeräts 23 ab, so daß beim Erreichen eines vorgewählten Drucks wiederum ein Steuersignal zum Einschalten der Förderpumpe 21 erzeugt wird. Auf diese Weise läßt sich während der aus der DE-PS 34 23 842 bekannten und allmählich bzw. schrittweise erfolgenden Herstellung der Durchbohrung 7 gleichzeitig die das Schalungsrohr 14 allseitig umgebende und ein Stützrohr für das Erdreich 10 bildende Rohrleitung 24 herstellen, die wie die Durchbohrung 7 allmählich wächst und aufgrund des vorgewählten Drucks und des zusätzlich vorhandenen Schalungsrohrs 14 das umgebende Erdreich 10 auch in Zeitabschnitten ausreichend abstützt, in denen der härtbare Baustoff noch nicht vollständig ausgehärtet ist.The invention takes advantage of the fact that the
Die Erfindung nutzt weiter den Vorteil, daß die Rohrleitung 24 zwar nur allmählich aushärtet, aber ihre der Startgrube 9 näher liegenden Abschnitte stets zu einem früheren Zeitpunkt als ihre weiter davon entfernten Abschnitte die endgültige Härte erhalten, weil der fließfähige Beton od. dgl. den der Startgrube 9 nahen Bereichen des Hohlraums 16 zuerst zugeführt wird. Infolgedessen ist es für das beschriebene Verfahren ohne Bedeutung, ob ein zuerst hergestellter Abschnitt der Rohrleitung 24, z.B. der aus Fig. 1 ersichtliche Abschnitt, zunächst völlig ausgehärtet wird oder ob bereits während der Aushärtungsphase ein an diesen anschließender weiterer Mantelabschnitt ausgebildet wird, wie z.B. aus Fig. 2 hervorgeht. Denn in jedem Fall wird mittels der Förderpumpe 21 und des vorgewählten Drucks des eingefüllten Baustoffs sichergestellt, daß die Rohrleitung 24 eine durchgehend gleichförmige Festigkeit unabhängig davon erhält, mit welcher Geschwindigkeit die Durchbohrung 7 vorgetrieben wird.The invention also takes advantage of the fact that the
Ein weiterer, wesentlicher Vorteil besteht darin, daß das Schalungsrohr 14 dem Arbeitsrohr 1 unmittelbar nachfolgt und z.B. über die beiden Ringflansche mit diesem gekoppelt ist. Dadurch gibt es beim allmählichen Vortreiben des Arbeitsrohrs 1 niemals eine Zone, in der das umgebende Erdreich 10 nicht entweder noch vom vorauslaufenden Arbeitsrohr 1 selbst oder von der unmittelbar an den Ringflansch 11 bzw. 15 angrenzenden, aus dem eingespritzten Baustoff gebildeten Rohrleitung 14 sicher abgestützt würde. Außerdem sind keine besonderen Maßnahmen erforderlich, um ein Abfließen des flüssigen Baustoffs im Bereich der Stoßfuge zwischen dem Schalungsrohr 14 und dem Arbeitsrohr 1 zu verhindern, insbesondere wenn das Vorderende des Schalungsrohrs 14 noch um ein kleines Stück durch den Ringflansch 11 in das hintere Ende des Arbeitsrohrs 1 erstreckt wird. Schließlich besteht keine Gefahr, daß der fließfähige Baustoff über den Zwischenraum zwischen dem Arbeitsrohr 1 und dem Erdreich 10 abfließt, weil der Außendurchmesser des Arbeitsrohrs 1 im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Durchbohrung 7 ist. Allenfalls bei sehr weichen Böden könnte der Baustoff etwas in diese Zone eindringen, bis dies durch die damit verbundene Verdichtung des Erdreichs auf natürlichem Wege unterbunden wird.Another significant advantage is that the
Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Verfahrens besteht schließlich darin, daß sich nach einer gewissen Arbeitszeit ein an die Startgrube 9 grenzender, ständig länger werdender Mantelabschnitt bildet, der ausreichend ausgehärtet ist und dessen Länge im wesentlichen von der Arbeitsgeschwindigkeit beim Vortreiben der Durchbohrung 7 und von der erforderlichen Aushärtezeit für den verwendeten Baustoff abhängt. Dieser bereits gehärtete Mantelabschnitt kann das Hinterende des Schalungsrohrs 14 führen und zentrieren, ohne daß weitere Maßnahmen erforderlich sind, um dessen koaxiale Lage sicherzustellen, da es mit seinem Vorderende koaxial am Arbeitsrohr 1 befestigt ist. Aus demselben Grund ist es nicht erforderlich, dem Schalungsrohr 14 eine der Gesamtlänge der herzustellenden Durchbohrung 7 entsprechende Länge zu geben, da das Schalungsrohr 14 nur jeweils denjenigen Abschnitt der Rohrleitung 24 abstützen muß, der aus noch nicht ausreichend erhärtetem Baustoff besteht. Dieser noch nicht ausgehärtete Abschnitt befindet sich stets unmittelbar hinter dem Arbeitsrohr 1. Ist daher das rückwärtige Ende des Schalungsrohrs 14 erst einmal in einem bereits ausreichend festen Abschnitt der Rohrleitung 24 angeordnet, können dem Schalungsrohr 14 auch andere Rohre oder Rohrabschnitte nachgeschoben werden, die nur eine zum Vortreiben des Arbeitsrohrs 1 und des diesem nachgeschobenen Schalungsrohrs 14 ausreichende Festigkeit aufweisen brauchen und einen kleineren Außendurchmesser als das Schalungsrohr 14 besitzen können. Dies ist besonders vorteilhaft in Fällen, in denen die herzustellende Durchbohrung 7 sehr lang ist, z.B. 100 m und mehr, und in denen vergleichsweise kompliziert aufgebaute und daher teure Schalungsrohre 14 verwendet werden, wie nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Fig. 5 bis 8 näher erläutert wird.Finally, another advantage of the described method is that after a certain amount of working time, a jacket section bordering on the starting
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 ist des Schalungsrohr 14 aus zwei Schalen 29 und 30 zusammengesetzt, die vorzugsweise beide halbzylindrisch ausgebildet und mit Hilfe von Paaren aus radial und/oder axial wirkenden Verbindungselementen zu einem zylindrischen Rohr mit einer Längsachse 31 verbunden sind. Die eine Schale 29 weist an ihren parallel zur Achse 31 verlaufenden Längsrändern jeweils wenigstens je ein Verbindungselement in Form eines Hakens 32 auf, der einen in der Verlängerung der Schalenwandung liegenden Abschnitt 32a und einen rechtwinklig dazu angeordneten, parallel zur Achse 31 erstreckten Abschnitt 32b enthält und zur Vergrößerung der Stabilität eine größere Stärke als die Schalenwandung besitzen kann. Die andere Schale 30 ist dagegen an ihren parallel zur Achse 31 verlaufenden Längsrändern mit wenigstends je einer, vorzugsweise durchgehenden und z.B. angeschweißten Leiste 33 versehen, die zur Vergrößerung der Stabilität eine größere Breite aufweist, als der Stärke der Schalenwandung entspricht. Die Leisten 33 weisen in den Abständen der Haken 32 entsprechenden Abständen jeweils eine Aussparung 34 auf, die ausreichend groß ist, um einen Haken 32 hindurchführen zu können. Außerdem ist die Schale 30 jeweils mit einer unterhalb dieser Aussparung 34 angeordneten Ausnehmung 35 versehen, die dazu dient, den Abschnitt 32b eines zugehörigen Hakens 32 aufzunehmen, und zusammen mit der Aussparung 34 ein mit dem Haken 32 zusammenwirkendes Verbindungselement bildet. Diese Ausnehmungen 35 sind in der zur Achse 31 parallelen Richtung etwas länger als die zugehörigen Aussparungen 34, so daß die Leisten 33 gemäß Fig. 5 im Bereich jeder Aussparung 34 ein Teil 36 aufweisen, das die zugehörige Ausnehmung 35 überdeckt. Daher ist es möglich, die beiden Schalen 29 und 30 dadurch miteinander zu verbinden, daß die Haken 32 zunächst durch die Aussparungen 34 in die Ausnehmungen 35 eingelegt und die beiden Halbschalen dann parallel zur Achse 31 relativ zueinander verschoben werden, bis entsprechend Fig. 5 die Abschnitte 32b der Haken 32 unter den Teilen 36 der Leiste 33 angeordnet sind. In diesem Zustand sind die beiden Halbschalen radial und axial fest miteinander verriegelt.In the embodiment according to FIG. 5, the
Wie Fig. 5 weiter zeigt, wird das Schalungsrohr 14 vorzugsweise aus einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Segmenten 29a,b der Schale 29 und 30a,b der Schale 30 zusammengesetzt. Dabei ist es möglich, die Stoßfugen zwischen den Segmenten 29a,b und 30a,b jeweils an dieselbe Stelle zu legen, so daß die Segmente paarweise Rohrabschnitte mit einer definierten Länge bilden. Möglich ist es aber auch, die Segmente 29a,b und 30a,b entsprechend Fig. 5 in versetzter Anordnung miteinander zu verbinden und dabei die Abstände der in Längsrichtung aufeinander folgenden Haken 32 bzw. Aussparungen 34 und Ausnehmungen 35 derart zu wählen, daß jedes in Fig. 5 obere Segment 29a,b mit zwei in Längsrichtung benachbarten unteren Segmente 30a,b bzw. umgekehrt verbunden werden kann. Fig. 5 zeigt beispielsweise, daß das Segment 30b an seiner linken Seite mit dem Segment 29a, an seiner rechten Seite dagegen mit dem Segment 29b verbunden ist. Dabei können bis auf die Segmente 29b und 30b, die unmittelbar mit dem Arbeitsrohr 1 gekoppelt sind und die Größe des Versatzes zwischen den Segmenten 29a,b einerseits und den Segmenten 30a,b andererseits festlegen, alle übrigen Segmente dieselbe axiale Länge besitzen, so daß ihre Stoßfugen 37 bzw. 38 in Richtung der Achse 31 konstante Abstände aufweisen. An dem in Fig. 5 nicht sichtbaren Ende des Schalungsrohrs 14 sind dann wiederum unterschiedlich lange Segmente vorgesehen, damit das Schalungsrohr 14 auch dort eine zur Achse 31 senkrechte und durchgehende Stirnfläche besitzt.As FIG. 5 further shows, the
Die aus Fig. 5 ersichtliche Zusammensetzung des Schalungsrohrs 14 aus zwei Schalen 29 und 30, die wiederum jeweils aus Segmenten 29a,b und 30a,b bestehen, bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, daß das Schalungsrohr 14 in der Startgrube 9 beim Vortreiben der Durchbohrung 7 aus einzelnen, kurzen Stücken zusammengesetzt werden kann. Besonders vorteilhaft ist ferner, daß die innerhalb des Schalungsrohrs 14 zu verlegenden Leitungen, z.B. die Rohrleitung 22 und die zum Druckmeßgerät 23 führende Leitung, nicht am jeweiligen momentanen Ende des Schalungsrohrs 14 durch Ansetzen weiterer Teilstücke verlängert werden brauchen, sondern beliebig lange, durchgehende Leitungen verwendet werden können, indem diese jeweils in das eine schalenförmige Segment eingelegt werden, bevor das andere schalenförmige Segment in seine endgültige Position gebracht wird.The apparent from Fig. 5 composition of the
Bei der Ausbildung des Schalungsrohrs 14 aus zueinander versetzten Segmenten bringen die beschriebenen Befestigungselemente weiterhin den Vorteil mit sich, daß sie radiale und/oder axiale Relativverschiebungen der zahlreichen Segmente zueinander innerhalb der Durchbohrung 7 weitgehend unmöglich machen und daher die beim gemeinsamen Vortrieb aneinanderstoßenden Stirnflächen der Segmente in gegenseitiger Anlage halten, so daß diese Segmente dünnwandig ausgebildet werden können, was aus Kostengründen und zur Verringerung der erforderlichen Vorpreßkräfte erwünscht ist. Außerdem wird ein insgesamt stabiles, biegesteifes Schalungsrohr 14 erhalten. Schließlich kann es zweckmäßig sein, die Verbindungselemente so auszubilden und anzuordnen, daß auch sie beim gemeinsamen Vortrieb der Segmente in axialer Richtung aneinanderstoßen. Da diese Verbindungselemente eine gegenüber den Wandstärken der Segmente verstärkte Dicke aufweisen, ist es auf diese Weise möglich, die Vortriebskräfte im wesentlichen mit Hilfe der Verbindungselemente zu übertragen.When the
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, die insbesondere aus Fig. 1,2,6,7 und 8 ersichtlich ist, besteht das Schalungsrohr 14 bzw. jede Schale bzw. jedes Segment aus je einem Innenteil 39 und einem Außenteil 40. Das Innenteil 39 wird dabei beispielsweise aus den anhand Fig. 5 beschriebenen Schalen 29 und 30 bzw. den diese bildenden Segmenten 29a,b und 30a,b zusammengesetzt. Die Außenteile bestehen dagegen aus weiteren, glatte Außenflächen aufweisenden Schalen 41 und 42, die vorzugsweise halbzylindrisch ausgebildet sind, einen größeren Radius als die Schalen des Innenteils 39 aufweisen und mit diesen durch Abstandhalter 43 mit radialem Abstand, im übrigen aber koaxial verbunden sind. Die von ihren aneinandergrenzenden Längsrändern gebildeten Spalte sind dabei zweckmäßig durch Dichtungsstreifen 44 (Fig. 7) abgedichtet, die an der Innenseite einer der Schalen 41,42 befestigt sind.According to a preferred embodiment, the particular 1, 2, 6, 7 and 8, the
Die Abstandhalter 43 bestehen nach Fig. 8 vorzugsweise aus federnden, z.B. aus Gummi od. dgl. hergestellten Puffern, die an den Innenwänden der äußeren Schalen 41 bzw. 42 befestigt sind und Mittelöffnungen mit einer Verbreiterung zur versenkten Aufnahme der Köpfe von Befestigungsschrauben 45 aufweisen, die durch entsprechende Bohrungen in den äußeren Schalen 41 bzw. 42 eingesetzt und mit diesen z.B. verschweißt werden können. Auf die freien Enden der Schäfte der Befestigungsschrauben 45, die zugeordnete Bohrungen in den Schalen des Innenteils 39 durchragen, sind Muttern 46 aufgeschraubt. Im übrigen bestehen auch die äußeren Schalen 41 bzw. 42 aus einzelnen, in Richtung der Schalenrohrachse aneinandergrenzenden Segmenten, die dieselbe Länge wie die Segmente 29a,b bzw. 30a,b aufweisen und wie diese mit oder ohne Versatz angeordnet sind. Jedes segmentförmige, ein Innen- und Außenteil 39 bzw. 40 aufweisende Teilstück besteht zweckmäßig aus einer vorgefertigten Einheit, so daß diese Einheiten an der jeweiligen Baustelle nur noch mittels der Haken 32 und der zugehörigen Aussparungen 34 und Ausnehmungen 35 zusammengesetzt werden brauchen.8, the
Im zusammengesetzten Zustand bilden die Außenflächen der Schalen 41 and 42 eine möglichst glatte, ununterbrochene Fläche, da nur sie beim Herstellen der Rohrleitung 24 mit dem aushärtbaren Baustoff in Berührung kommen.In the assembled state, the outer surfaces of the
Die anhand der Fig. 6 bis 8 beschriebene Ausführungsform bringt den besonderen Vorteil mit sich, daß sich das Schalungsrohr 14 in der abschnittweise oder auch kontinuierlich hergestellten Rohrleitung 24 nicht festsetzen kann, auch wenn deren Innendurchmesser geringfügigen Schwankungen unterliegt oder das Schalungsrohr aufgrund von Fertigungstoleranzen unrund oder anderen Schwankungen unterworfen ist. In derartigen Fällen können die äußeren Schalen 41 und 42 beim weiteren Vorpressen des Schalungsrohrs 14 radial nach innen und federnd ausweichen, was bei Anwendung einer starren Schalung nicht möglich wäre. Sollte dennoch einmal der Fall eintreten, daß das Schalungsrohr festsitzt, wäre es sogar denkbar, die Muttern 46 stärker anzuziehen und dadurch den Außendurchmesser des Schalungsrohrs 14 so weit zu verringern, daß dieses wieder bewegt werden kann.The embodiment described with reference to FIGS. 6 to 8 has the particular advantage that the
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist auch das Arbeitsrohr 1 entsprechend Fig. 6 bis 8 ausgebildet.According to a particularly preferred embodiment, the working
Das Schalungsrohr 14 wird nach Fertigstellung und ausreichender Aushärtung der gesamten Rohrleitung 24 durch weiteres Vorpressen von der Startgrube aus allmählich durch das zielseitige Ende der Durchbohrung 7 herausgedrückt und dann in der Zielgrube wieder demontiert. Die schon ausreichend tragfähige Rohrleitung 24 kann dann der vollständigen Aushärtung überlassen und als Fernwärmerohr, Postleitungskanal od. dgl. verwendet werden. Möglich ist aber auch, in die Rohrleitung 24 weitere, herkömmliche Betonrohre od. dgl. einzusetzen, falls dies für besondere Anwendungszwecke, z.B. als Abwasserkanal, erforderlich ist, und den evtl. entstehenden, ringförmigen Hohlraum mit dünnflüssigem Beton zu verfüllen.After completion and sufficient hardening of the
Bei einer speziellen Ausführungsform besitzt das als Gleitschalung verwendete, zylindrische Schalungsrohr 14 nach Fig. 6 bis 8 einen Außendurchmesser von 792 mm und ist dann zur Herstellung von Rohrleitungen in Durchbohrungen mit einem Innendurchmesser von 800 mm oder etwas mehr geeignet. Die Wandstärke der aus Stahlbech bestehenden Außenschalen 41 und 42 beträgt dabei 4 mm, während der Durchmesser des anhand Fig. 5 beschriebenen, aus Stahl bestehenden inneren Rohrteils einen Außendurchmesser von 724 mm bei einer Wandstärke von 12 mm aufweist.In a special embodiment, the
Wird die Durchbohrung bei Anwendung eines solchen Schalungsrohrs 14 und des anhand Fig. 1 und 2 beschriebenen Abbauwerkzeugs 5 beispielsweise in Zeitintervallen von ca. zehn Minuten um jeweils 200 mm vorgetrieben, ergibt sich in vierundzwanzig Stunden eine Durchbohrungslänge von ca. 28,8 m. Wird dabei zur Herstellung der Rohrleitung ein in vierundzwanzig Stunden ausreichend aushärtender Baustoff verwendet, dann braucht die Länge des Schalungsrohrs 14 nur ca. 30 m betragen, da sich dann bei im wesentlichen konstanter Arbeitsgeschwindigkeit und nach Ablauf von vierundzwanzig Stunden zumindest im unmittelbar an die Startgrube grenzenden Bereich bereits ein ausreichend tragender Ringabschnitt der Rohrleitung 24 gebildet hat. Im weiteren Verlauf können daher zum Vortrieb des Schalungsrohrs 14 und des Arbeitsrohrs 1 einfache, möglichst ebenfalls zweischalige Rohrabschnitte verwendet werden, die beispielsweise nur auf die stabilen Schalen des Innenteils 39 einwirken und in der Startgrube entsprechend geführt werden.If, when using such a
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, das auf vielfache Weise abgewandelt werden kann. Insbesondere können anstelle der dargestellten Verbindungselemente 32,34 und 35 auch andere Verbindungselemente vorgesehen werden. Möglich ist es auch, sowohl die in Fig. 5 oberen als auch die unteren Schalen mit unterschiedlichen Verbindungselementen, z.B. sowohl mit Haken 32 als auch mit Aussparungen 34 und Ausnehmungen 35 zu versehen. Weiterhin können anstelle des dargestellten Abbauwerkzeugs 5 auch andere Werkzeuge, insbesondere Vollschnitt-Fräsköpfe vorgesehen werden. Die Erfindung ist ferner nicht auf das abschnittweise Herstellen der Durchbohrung und der Rohrleitung beschränkt, da beide auch in einem kontinuierlichen Arbeitsgang hergestellt werden könnten. Schließlich ist es möglich, die Schalen des Innenteils und die bei Bedarf dem Schalungsrohr 14 nachgeschobenen Rohrabschnitte an ihren Innenwänden mit Schienen- oder Führungseinrichtungen zur versehen, um das im Arbeitsrohr 1 angebrachte Schienensystem schrittweise zu verlängern und dadurch das Bergen und Wiedereinbringen der im Arbeitsrohr 1 angeordneten Abbaueinheit 2 zu ermöglichen bzw. zu vereinfachen.The invention is not restricted to the exemplary embodiment described, which can be modified in many ways. In particular, instead of the connecting
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- 1988-08-20 EP EP88113582A patent/EP0305834A3/en not_active Withdrawn
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