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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Druckübertragungsringe für den Rohrleitungsbau
sowie eine Rohranordnung, in der ein derartiger Druckübertragungsring
eingesetzt ist.
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STAND DER TECHNIK
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Aus
dem Stand der Technik ist es bekannt, Rohrleitungen aus einer Vielzahl
von Rohrsegmenten aus Beton in der Weise herzustellen, dass die Rohrsegmente
nacheinander von einem Schacht aus in das Erdreich verpresst werden,
so dass keine entlang der Rohrleitung verlaufende Grube ausgehoben werden
muss, um die Rohrsegmente nacheinander in die Grube zu verlegen.
Diese Art und Weise des Rohrleitungsbaus wird beispielsweise dann
angewandt, wenn eine Rohrleitung in einem Bereich verlegt werden
muss, in dem das Ausheben einer entsprechenden Grube nicht möglich ist,
beispielsweise wenn die Rohrleitung unter einer vielbefahrenen Straße, Bahnlinie
oder dergleichen verlegt werden muss.
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Um
in diesem Fall die Rohrsegmente nacheinander mit hohem Druck durch
das Erdreich zu verpressen, werden zwischen die Rohrsegmente aus Beton
Druckübertragungsringe
eingebracht, die verhindern, dass die Rohrsegmente direkt unmittelbar aneinander
reiben, was zu Beschädigungen
führen könnte. Vielmehr
werden Druckübertragungsringe, beispielsweise
aus Holzwerkstoffen, eingesetzt, um ein direktes Aneinanderanliegen
der Betonwerkstoffe zu vermeiden. Die Druckübertragungsringe werden jedoch
beim Verpressen der Leitung entsprechend verformt.
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Um
Druckübertragungsringe
auch für
große Rohrdurchmesser
bereitstellen zu können,
sind die Druckübertragungsringe üblicherweise
aus mehreren Segmenten aufgebaut, die in Umfangsrichtung miteinander über Klammern
verbunden sind, so dass sie beim Einbauen als Einheit gehandhabt
und zwischen den zu verpressenden Rohrsegmenten angeordnet werden
können.
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Die
Klammern die meist aus Eisenwerkstoffen gefertigt sind, führen jedoch
mitunter zu Beschädigungen
bei den zu verpressenden Rohrsegmenten, da die Eisenwerkstoffe eine
hohe Festigkeit aufweisen.
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So
ist in der
DE 197
57 751 A1 eine Dichtungsvorrichtung zum abdichtenden Durchführen von mindestens
einer Leitung offenbart. Die Dichtungsvorrichtung umfasst einen
verformbaren Dichtkörper, der
eine Bohrung zur Aufnahme der Leitung und eine mit der Bohrung verbundene
Trennfuge aufweist, so dass der verformbare Dichtkörper in
einem Öffnungszustand
auf die Leitung aufsetzbar ist. Weiterhin umfasst die Dichtungsvorrichtung
eine Spanneinrichtung zum Verspannen des Dichtkörpers, so dass dieser im verspannten
Zustand abdichtend an die mindestens eine Leitung angepresst wird.
Darüber
hinaus ist vorgesehen, dass mindestens zwei in axialer Richtung
der Leitung hintereinander angeordnete verformbare Dichtkörper vorgesehen
und die Trennfugen der Dichtkörper
im montierten Zustand zueinander versetzt angeordnet sind.
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In
der Offenlegungsschrift
DE
27 41 304 wird eine Vorpresseinrichtung zum Einpressen
von Rohren offenbart. Dazu ist ein in Segmente unterteilter Druckausgleichsring,
nämlich
in einer Unterteilung von drucksteif miteinander verbundenen Elemente, vorgesehen.
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Weiterhin
geht aus der
DE 199
37 344 C1 ein Druckausgleichsring zur Einlage zwischen
Rohrstirnflächen
hervor. Um eine bessere Einleitung des Anpressdrucks in die Rohrstirnseiten
zu erreichen, wird beim Druckausgleichsring eine Mehrzahl von Druckübertragungselementen
aus einem Elastomermaterial eingesetzt- Die Druckübertragungselemente
werden in einer Rohr-Axialebene in einem Abstand zueinander angeordnet.
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In
der
DE 2 325 710 wird
ein Beilagenring aus Kunststoff zwischen zwei Vortriebsrohre offenbart,
wobei der Beilagenring einen breiten Abschnitt aufweist, insbesondere
einen Ringwulst im Bereich des Außendurchmessers.
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Die
DE 296 14 582 U1 offenbart
einen Druckübertragungsring
zur gegenseitigen Abstützung
von Rohren, wobei der Druckübertragungsring
einen mindestens zweiteiligen Ringkörper aus einem Kernring aufweist.
Der Kernring ist weiterhin von einem Hüllring aus einem Elastomermaterial
umgeben.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Es
ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Druckübertragungsring
bereitzustellen, der die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und
insbesondere ermöglicht,
Rohrsegmente ohne Beschädigung
der Rohrsegmente unter hohem Druck zu einer Rohranordnung zu verpressen.
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TECHNISCHE LÖSUNG
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Diese
Aufgabe wird gelöst
mit einem Druckübertragungsring
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einer Rohranordnung mit
den Merkmalen des Anspruchs 16. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand
der abhängigen
Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung geht davon aus, dass die Nachteile des
Standes der Technik, d. h. die Beschädigungen der Rohrsegmente durch
die Verbindungsmittel der Ringsegmente eines Druckübertragungsringes
dann vermieden werden, wenn auf zusätzliche fremde Elemente, insbesondere
aus anderen Werkstoffen verzichtet werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dann erreicht,
wenn die Ringsegmente formschlüssig miteinander
verbunden sind, so dass keine zusätzlichen Verbindungselemente
aus anderen Werkstoffen erforderlich sind.
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Der
Formschluss wirkt dabei in Umfangsrichtung, da in axialer Richtung
keine weitergehende eigenständige
Stabilität
erforderlich ist und die Übertragungsringe
durch Anlage an die entsprechenden Rohrsegmente ausreichende stabilisiert
sind. Entsprechend kann in axialer Richtung der Druckübertragungsring
so aufgebaut sein, dass die Ringsegmente zu einander frei beweglich
sind. Um allerdings die Handhabbarkeit beim Einbau des Druckübertragungsring
zwischen zwei Rohrsegmente zu erhöhen, kann zusätzlich eine
stoffschlüssige
Verbindung, z. B. durch Kleben, vorgesehen sein. Diese zusätzliche stoffschlüssige Verbindung
verhindert das Auseinanderfallen des Druckübertragungsrings in axialer
Richtung im noch nicht eingebauten Zustand, während die formschlüssige Verbindung
der Ringsegmente den Zusammenhalt während des Verpressens der Rohrsegmente
ermöglicht.
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Die
Ringsegmente können
weiterhin so aufgebaut sein, dass sie an den aneinander angrenzenden
Seiten entsprechende Formschlusselemente aufweisen und/oder dass
zwischen den Ringsegmenten separate Verbindungselemente mit entsprechenden
Formschlusselementen vorgesehen sind, wobei die Ringsegmente und
Verbindungselemente aus dem gleichen Werkstoffen, insbesondere Holzwerkstoffen,
gebildet sein können.
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Die
Formschlusselemente können
als kooperierende Vorsprünge
und korrespondiere bzw. komplementäre Ausnehmungen mit Hinterschneidungen
ausgebildet sein.
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Beispielsweise
können
die Formschlusselemente als T-artig oder V-artig ausgebildete Vorsprünge und
entsprechende komplementäre
Ausnehmungen ausgebildet sein.
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Jedes
Ringsegment kann mindestens zwei Formschlusselemente aufweisen und
zwar an jeder Seite in Umfangsrichtung mindestens ein Formschlusselement.
Außerdem
ist es auch vorstellbar mehrere Formschlusselemente und insbesondere auch
mehrere Formschlusselemente an jeder Seite vorzusehen.
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Jedes
Ringsegmente und/oder jedes Verbindungselement kann lediglich Vorsprünge, lediglich Ausnehmungen
und/oder Vorsprünge
und Ausnehmungen aufweisen, wobei die Formschlusselemente aller
Segmente gleichartig und/oder gleich orientiert sein können.
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Die
Ringsegmente und/oder Verbindungselemente sind vorzugsweise aus
Holzwerkstoffen, wie Massivholz, Spanplattenholz, Sperrholz oder OSB(oriented
strand board)-Plattenholz (Platte aus gerichteten Spänen) sowie
Kunststoffen gebildet. Die Rohrsegmente können vorzugsweise aus Beton
geformt sein.
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Eine
erfindungsgemäße Rohranordnung
umfasst mindestens zwei Rohrsegmente, wobei ein Druckübertragungsring,
insbesondere wie oben beschrieben, zwischen den Rohrsegmenten vorgesehen
ist, wobei dieser allerdings nach dem Einbau entsprechend verformt
sein kann.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Weitere
Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispieles
anhand der beigefügten
Zeichnungen deutlich. Die Zeichnungen zeigen hierbei in rein schematischer
Weise in
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1 eine
Draufsicht auf einen Druckübertragungsring
gemäß der vorliegenden
Erfindung; und in
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2 eine
Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Rohranordnung.
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1 zeigt
in einer Draufsicht in axialer Richtung einen Druckübertragungsring 12 gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Der
Druckübertragungsring 12 ist
aus insgesamt vier Segmenten 1, 2, 3, 4 zusammengesetzt. Die
Segmente 1 bis 4 können unterschiedliche Dimensionen
aufweisen, was beispielsweise die radiale Breite des einzelnen Segments,
die Länge
des Segments bzw. den Winkelanteil eines Segments an einem Kreis
oder den Ringradius betrifft. Auch die Dicke der Druckübertragungsringe
kann je nach Anforderung unterschiedlich sein und von einigen Millimeter
bis zu einigen Zentimetern reichen.
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Die
Ringsegmente 1 bis 4 sind über Formschlusselemente 5, 8, 6, 7 in
Umfangsrichtung formschlüssig
miteinander verbunden.
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So
weist beispielhaft das Ringsegment 4 einen T-artig geformten
Vorsprung 5 auf, der in eine komplementäre Ausnehmung des Ringsegments 1 eingreift,
während
an der in Umfangsrichtung des Ringsegments 4 gegenüberliegenden
Seite ein Formschlusselement in Form einer Ausnehmung 6 vorliegt,
in welche der Vorsprung 7 des benachbarten Ringsegments 3 eingreift.
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Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
der Figur weist jedes der Ringsegmente 1 bis 4 jeweils
einen T-artig geformten Vorsprung 5 an einer Seite und eine
entsprechende komplementäre
Ausnehmung 6 an der anderen Seite auf. Entsprechend sind
die Ringsegmente 1 bis 4 jeweils identisch ausgebildet. Darüber hinaus
sind die Ringsegmente so zusammengesetzt, dass die Anordnung der
Formschlusselemente jeweils in gleicher Orientierung erfolgt, also jeweils
in Uhrzeigerrichtung am vorderen Ende ein Vorsprung 5 bzw. 7 und
am hinteren Ende eine Ausnehmung 6 bzw. 8 vorgesehen
ist. Allerdings ist auch vorstellbar, dass die Ringsegmente unterschiedlich ausgebildet
sind und ein Teil der Ringsegmente beispielsweise nur Ausnehmungen
aufweist, während der
andere Teil der Ringsegmente nur Vorsprünge aufweist.
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Auch
jegliche gemischte Formen an unterschiedlichen Ringsegmenten mit
beliebiger Anordnung von Vorsprüngen
und Ausnehmungen bzw. allgemein Formschlusselementen sind denkbar.
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Die
Formschlusselemente 5, 6 bzw. 7, 8 sind so
ausgebildet, dass sie Hinterschneidungen aufweisen, die in Umfangsrichtung
des Druckübertragungsrings 12 eine
Formschlusswirkung bereitstellen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
der 1 sind die Hinterschneidungen dadurch gebildet,
dass der T-förmige
Vorsprung 5 bzw. 7 einen quer zur Umfangsrichtung
breiteren Kopf aufweist, der über
einen dünneren
Verbindungsbereich mit den Ringsegmenten verbunden ist. Entsprechend
weist die Ausnehmung 6 bzw. 8 einen quer zur Umfangsrichtung
vergrößerten Bauch
mit einem schmalen Hals auf, so dass an den quer zur Umfangsrichtung
verlaufenden Grenzflächen
Anlageflächen
für den
in Umfangsrichtung wirkenden Formschluss ausgebildet sind.
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Neben
der Ausführungsform
der 1 mit benachbart zueinander angeordneten Ringsegmenten 1 bis 4 besteht
auch die Möglichkeit,
die Formschlussverbindung über
zusätzliche
Verbindungselemente 9, die zwischen den Ringsegmenten 1' und 2' angeordnet
sind, zu bewirken, wie dies in 1 an der
Verbindungsstelle zwischen den Ringsegmenten 1 und 2 in
einer benachbarten alternativen Darstellung gezeigt ist. Dort ist
zwischen den Ringsegmenten 1' und 2' ein Verbindungselement 9 vorgesehen, welches
an den den Ringsegmenten 1' und 2' angrenzenden
Seiten jeweils Vorsprünge
aufweist, die in Ausnehmungen der Ringsegmente 1' und 2' eingreifen.
Neben dieser Ausgestaltung ist es jedoch auch möglich, dass die Verbindungselemente
gemischt Vorsprünge
und Ausnehmungen oder nur Ausnehmungen aufweisen.
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Die 2 zeigt
in einer Seitendarstellung eine Rohranordnung mit zwei Rohrsegmenten 10 und 11,
zwischen denen ein Druckübertragungsring 12 gemäß der Darstellung
der 1 angeordnet ist.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Hinblick
auf konkrete Ausführungsbeispiele
detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass
die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist,
sondern vielmehr Abwandlungen oder Ergänzungen umfassen kann, so lange
sie im Schutzumfang der beigefügten
Ansprüche
enthalten sind. Insbesondere umfasst die vorliegende Erfindung sämtliche
Kombinationen aller einzeln vorgestellter Merkmale.