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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum neigungsgenauen Verlegen unterirdische Rohrleitun- gen, bel dem zuerst entlang dem vorbestimmten Leitungsverlauf eine Bodenbohrung hergestellt und
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Zum Herstellen von Bohrlöchern für das untenrdlsche Verlegen von Rohrleitungen od. dgl sind bereits verschiedene Bohrverfahren, sogenannte Honzontalbohrverfahren bekannt, bel denen meist eine Bohrspülung und ein verlaufsgesteuerter Bohrkopf eingesetzt werden und die mit ausreichender Richtungsgenauigkeit das Bohren entsprechender Bohrlöcher längs einem durch die Planvorgabe vorbestimmten Leitungsverlauf erlauben.
Das eigentliche Verlegen der aus einzelnen Rohrschüssen zusammengesetzten Rohrlei- tungen erfolgt dann durch das Einziehen des sich schussweise auf Grund des zugfesten Anemanderrelhens der Rohrschüsse verlängernden Rohrstranges in die Bodenbohrung, wobei auch schon vorgeschlagen wurde, zur Erleichterung dieses Rohreinzuges eine Stützflüssigkeit In das Bohrloch zu pumpen, um einerseits während des Einziehens die Reibungs- und Bewegungsverhältnisse beeinflussen zu können und anderseits nach dem Rohrleitungseinzug durch das Erhärten der Stützflüssigkeit gleich eine den Rmgraum zwischen Rohrleitung und Bohrlochwandung ausfüllende Bettung der Rohrleitung zu erhalten.
Da es für die Rohrverlegung notwendig ist, die Bodenbohrung mit einem Übermass gegenüber der Rohrleitung herzustel- len, welches Übermass sich nach den geologischen Gegebenheiten, nach der Steuerungsgenau) gke) t des Bohrkopfes, nach dem Rohrmatenal, nach der Art der Rohrschussverbindungen u. dgl. richtet, Ist bisher auch bel ausreichend genauem Bodenbohrungsverlauf die Lage der Rohrleitung innerhalb des Bohrloches mit beträchtlichen Toleranzen verbunden, was sich vor allem bel Rohrleitungen mit einem einzuhaltenden Mindestgefälle sehr ungünstig auswirkt, da die zu berücksichtigenden Neigungstoleranzen vor allem bei längeren Leitungsstrecken zu erheblichen unvorherbestimmbaren Niveauunterschieden und Im Falle gerin-
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und ein Verfahren der eingangs geschilderten Art anzugehen, das ein rationelles Verlegen von Rohrleitungen auch unter Einhaltung geringer Gefälle Innerhalb engster Toleranzen erlaubt. Darüber hinaus soll eine zweckmässige Vorrichtung zum einfachen Durchführen dieses Verfahrens geschaffen werden.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass vorzugsweise die spezifischen Gewichte der Rohrleitung bzw. der Rohrschüsse und der Stützflüssigkeit aneinander angeglichen werden und dass die Rohrleitung nach dem Einziehen beiderends positionsrichtig lagegesichert und dann zum Streckrichten innendruckbeaufschlag wird. Durch die Angleichung der spezifischen Gewichte von Rohrleitung und Stützflüssigkeit lässt sich ein schwebender Schwimmzustand der Rohrleitung innerhalb der Stützflüssigkeit erreichen, weicher schwebende Zustand nicht nur das Einziehen der Rohrschüsse in die Bödenbohrung erleichtert, sondern darüber hinaus auch eine radiale Querbewegung der Rohrleitung gegenüber der Bodenbohrung begünstigt.
Wird nun nach dem Einzug der Rohrleitung In das Bohrloch die Rohrleitung innendruckbeaufschlagt, wozu selbstverständlich die Rohrleitungsenden verschlossen sein müssen, bewirkt diese Innendruckbeaufschlagung eine axiale Zugbelastung und damit ein Streckrichten der Rohrleitung, so dass bei entsprechender Lagejustierung der Rohrenden sich über die gesamte Rohrleitungslänge ein gleichmässiges Gefälle ausbildet. Die Rohrleitung nimmt dadurch nicht mehr den beim Einziehen sich ergebenden toleranzbehafteten polygonalen Verlauf Innerhalb der Bodenbohrung ein, sondern streckt sich zu einem der Höhe nach konstant geneigten Verlauf und gewährleistet so eine Rohrverlegung mit engsten Lage- und Gefälletoleran- zen.
Die Stützflüssigkeit wird in ihren Aushärteigenschaften auf dieses Streckrichten abgestimmt und erlaubt dann durch ihr Erhärten nach dem Streckrichten das bleibende Einbetten der genchteten Rohrleitung Innerhalb der Bodenbohrung. An sich spielt es keine Rolle, ob die Rohrleitung hinsichtlich des Gefälles aufwärts oder abwärts in die Bodenbohrung eingezogen wird, es muss nur darauf geachtet werden, dass das Bohrloch entsprechend abgedichtet ist, um die Stützflüssigkeitsfüllung der Bodenbohrung zum Streckrichten und zum Einbetten der Rohrleitung nicht zu gefährden.
Wird die Innendruckbeaufschlagung der Rohrleitung aufrecht erhalten, bis die Stützflüssigkeit erhärtet ist. kann die ausgerichtete Lage der Rohrleitung nachträglich nicht mehr gestört und der exakte Leitungsverlauf bleibend sichergestellt werden.
Wird die Rohrleitung an einem oder beiden Enden In neigungsrichtiger Lage axial beweglich abgestützt, können die beim Streckrichten auftretenden Längenänderungen gut aufgenommen und ausgeglichen werden, wodurch die Lagegenauigkeit weiter zu verbessern ist.
Um die spezifischen Gewichte von Rohrleitung und Stützflüssigkeit aufeinander abstimmen zu können, werden die Rohrschüsse zur Gewichtsangleichung mit wasserbefüllbaren Ballastbehältern belastet oder mit
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misch verwendet, wobei Bentonit mit Hochofenschlacke, kaustischem Soda und Natriumkarbonat und Wasser oder mit Natriumkarbonat und Polymeren und anderen Additiven und Wasser gemischt werden kann, um In Abhängigkeit von den jeweiligen geologischen, ökologischen und gesundheitlichen Bedingungen die gewünschten Erstarrungseigenschaften zu erbnngen.
Eine andere Möglichkeit zur Rohrleitungseinbettung ergibt sich erfindungsgemäss dadurch, dass die Stützflüssigkeit während der Innendruckbeaufschlagung der Rohrleitung durch eine Bettungsmasse ausgetauscht wird, so dass einerseits die Stützflüssigkeit auf das Einziehen und Ausrichten und anderseits die Bettungsmasse auf das Einbetten der ausgerichteten Rohrleitung speziell abgestimmt werden können und beste Verlegebedingungen herrschen. Als Bettungsmasse eignet sich beispielsweise ein Bentonit-ZementSand-Wassergemisch, wobei es vorteilhaft ist, wenn beim Austausch die Bettungsmasse vom tieferen Bodenbohrungsende eingepresst wird, von wo aus sie die Stützflüssigkeit ansteigend verdrängt, die am höheren Bohrungsende abgesaugt und entsorgt wird.
Zum Durchführen dieses Verfahrens lassen sich durchaus bekannte Vomchtungen zum Rohreinziehen verwenden, die einen über eine Zugkupplung und einen Räumer an einem durch die Bodenbohrung verlaufenden Zuggestänge hängenden, eine Halterung für den ersten Rohrschuss der Rohrleitung aufweisenden Ziehkopf besitzen, wobei der Räumer an eine Flüssigkeitszuleitung des Zuggestänges angeschlossene Verteilerdüse zum Einbnngen der Stützflüssigkeit bildet.
Diese Vomchtung ist nun lediglich dahingehend zu ergänzen, dass der Ziehkopf einen äusseren, an den Bohrlochdurchmesser angepassten Dichtkörper trägt, der axiale, mit Rückschlagklappen versehene Durchströmkanäle für die Stützflüssigkeit besitzt, dass vorzugsweise in die Rohrschüsse zugfest miteinander verbindbare Behälter zur Wasser- oder Gasbefüllung einschiebbar sind, dass das einziehseittge Bohrlochende mit einer Rohrschleuse zum dichten Einführen der zugfest zusammensetzbaren Rohrschüsse ausgestattet ist und dass für das ziehkopfabgewandte Rohr ! ei- tungsende ein Verschlussdeckel mit einer Einrichtung zum Innendruckbeaufschlagen der Rohrleitung vorgesehen ist.
So ist es ohne Schwierigkeiten möglich, mit Hilfe des Zuggestänges die Rohrleitung in das Bohrloch einzuziehen und gleichzeitig im Masse dieses Einzuges Stutzflüssigkeit in den Ringraum zwischen Rohrleitung und Bodenbohrung einzufüllen. Die Stützflüssigkeit wird durch die Flüssigkeitsleitung des Zuggestänges und die Verteilerdüsen des Räumers in die Bodenbohrung eingebracht und dringt dann durch die Durchströmkanäle des Dichtkörpers in den Aussenbereich der einzuziehenden Rohrleitung ein.
Die Rückschlagklappen verhindern dabei ein Rückströmen der Stützflüssigkeit, was vor allem am Ende des Einziehvorganges wichtig ist, da dann der Dichtkörper den Abschluss der Bodenbohrung nach aussen hin mit sich bringen muss, wenn bereits der Räumer aus dem Bohrloch herausgezogen ist und keine Stützf) üss) gkeit mehr nachgepumpt wird. Die Rohrschteuse am einziehseitigen Bohrlochende ergibt hier den Abschluss des Bohrloches und verhindert ein Ausfliessen der Stützflüssigkeit, wobei das Einführen der Rohrschüsse zum Aufbau der Rohrleitung während des Einzugvorganges problemlos möglich bleibt.
Dazu ist auch das Gewicht der Rohrschüsse durch eine zusätzliche Be- oder Entlastung mittels der wasser- oder gasbefüllten Behälter an einen Schwebezustand in der Stützflüssigkeit abgestimmt und erleichtert so die Rohrbewegung. Ist das ziehkopfabgewandte Rohrleitungsende mit einem Verschlussdeckel versehen, entsteht zusammen mit dem Ziehkopf am anderen Leitungsende ein abgeschlossener Rohrinnenraum, der für die Innendruckbeaufschlagung notwendig ist. Diese Druckbeaufschlagung kann vorzugsweise mit Pressluft, aber durchaus auch mit einem Hydraulikmittel od. dgl. vorgenommen werden, wobei entsprechende Sicherheits- und Messeinrichtungen Verwendung finden.
Ist der Rohrschleuse eine Justiereinrichtung zur Lagesicherung der Rohrleitung zugeordnet, kann die Positionierung des Rohrleitungsendes gleich im Bereich der Rohrschleuse durchgeführt werden, wobei die Schleuse von sich aus bereits eine Vorzentrierung ergibt. Die Justiereinrichtung selbst kann dann mit einer Führungseinnchtung zur axial beweglichen Halterung der Rohrleitung kombiniert sein, so dass ein einwandfreier Längenausgleich der Rohrleitung beim Streckrichten unabhängig vom Reibungsschluss am ziehkopfseitigen Ende zwischen Dichtkörper und Bohrloch möglich ist, welcher Dichtkörper selbst ja für die Abdichtung und Lagejustierung des schleusenabgewandten Bohrlochendes bzw. Rohrleitungsendes sorgen soll.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand rein schematisch veranschaulicht und zwar zeigen
Fig. 1 eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum neigungsgenauen Verlegen unterirdischer Rohrleitun- gen an Hand eines Anlagenschemas sowie
Fig. 2 den Ziehkopf dieser Vorrichtung im Axialschnitt grösseren Massstabes und
Fig. 3 die Rohrschleuse dieser Vorrichtung ebenfalls im Axialschnitt grösseren Massstabes.
Um eine Rohrleitung 1 möglichst neigungsgenau im Untertageverfahren verlegen zu können, wird zuerst entlang dem durch die Planvorgabe bestimmten Leitungsverlauf eine Bodenbohrung 2 hergestellt,
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können.
Ist die Rohrleitung 1 eingezogen und durch die Innendruckbeaufschlagung streckgenchtet. nimmt sie
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Bett zur Aufnahme der Rohrleitung 1 bildet, womit auch der exakte Rohrleitungsverlauf langfnst ! g abgest- chert ist. Nach dem Erstarren der Stützflüssigkeit 10 werden Ziehkopf 5 und Rohrschleuse 18 abmontiert und die Verlegungsarbeltung können üblicherweise beendet werden.