DE19858509C1 - Verfahren zur grabenlosen Herstellung von druckdichten Rohr-Hausanschlüssen - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zur grabenlosen Herstellung von Rohr-Hausanschlüssen an im Erdbereich verlegte druckführende Leitungen, z. B. an erdverlegte Gasleitungen. Vor dem Verzweigungspunkt des Rohres der anzuschließenden Hausleitung wird ein Whipstock mit entsprechender Ablenkrichtung in dem Rohr der Hauptleitung positioniert. Danach wird ein Bohrstrang in das Rohr eingeführt, dessen Bohrkopf nach außen abgelenkt wird und anschließend aus dem Rohr heraus mit dem Bohrkopf bis zum anzuschließenden Haus gebohrt. Auf dem Rohrende wird ein Ziehkopf befestigt und mit dem Bohrstrang verbunden, wonach der Ziehkopf mit dem Rohr über den Strang soweit in das Rohr gezogen wird, bis er in das Rohr hineinragt. Der Whipstock wird darauf entfernt und mit einem Fräser der einragende Teil abgetrennt. Danach werden mit dem Fräser von innen her ein sichelförmiger Teil der Wand des Rohres herausgetrennt und alle überstehenden Reste bündig zur Innenfläche des Rohres abgeschnitten. Zum Schluß wird ein Formteil mit einer Öffnung unter die Anschlußstelle gebracht, paßgenau mit der Öffnung zum Rohrende in den sichelförmigen Ausschnitt eingelegt und durch elektrische Erhitzung unter Anpressung mit dem Rohr und dem Ende des Rohres druckdicht verschweißt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur gra­ benlosen Herstellung von Rohr-Hausanschlüssen an im Erd­ reich verlegte druckführende Leitungen, insbesondere an erdverlegte Gas- oder Frischwasserleitungen unter Verwen­ dung von in der druckführenden Leitung operierenden Robo­ tern.

Hauptrohre z. B. für die Erdgasversorgung werden heute ent­ lang und unter den Straßen grabenlos mit minimaler Beein­ trächtigung des Verkehrs und der Straßendecke verlegt. Diese grabenlose Bauweise ist in innerörtlichen Bereichen besonders günstig, da Verkehr und Straßendecke nur wenig gestört werden. Wird daran ein Haus angeschlossen, so sind jedoch in der Regel Ausgrabungen vor dem Haus erforderlich, um die Anschlußleitung zum Haus verlegen zu können. Dabei wird ein mehr oder weniger großer Schacht über der Haupt­ leitung niedergebracht. Aus diesem Schacht heraus werden dann die Hausanschlüsse z. B. durch Erdraketen verlegt. Die Verbindung am Hauptrohr wird über Anbohrschellen herge­ stellt. Dieses Verfahren ist gerade in dicht bebauten Ge­ bieten besonders unschön und störend, da trotz grabenloser Verlegung des Hauptstranges die Straße in Abständen immer wieder geöffnet werden muß.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Ver­ fahren anzugeben, mit welchem diesem Zustand abgeholfen werden kann und druckdichte Hausanschlüsse aus einer Haupt­ leitung heraus grabenlos hergestellt werden können.

Zur Lösung der Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung ein Verfahren vor, wie es in den Patentansprüchen 1 und 2 ange­ führt ist. Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung sind in den Merkmalen der weiteren Unteransprüche zu sehen. Durch sie wird ein Verfahren angegeben, mit dem sich in gewünschter Weise Neuanschlüsse von druckführenden Lei­ tungen auf einfache Weise erzeugen lassen.

Weitere Einzelheiten des neuen Verfahren werden im folgen­ den und anhand der Fig. 1 bis 17 näher erläutert. Es zeigen

die Fig. 1 bis 8 eine erste Variante des Verfahrens und

die Fig. 9 bis 17 eine zweite Variante.

Die Durchmesser der Rohre von Hausanschlußleitungen sind im allgemeinen deutlich geringer als der Durchmesser des Rohrstranges einer Hauptleitung. Die Rohre 1 solcher Haupt­ leitungen 1 werden grabenlos verlegt, das heisst es wird zunächst gebohrt und danach in die Bohrung ein Rohr 1 ein­ gezogen (Fig. 1). Vor dem Verzweigungspunkt des Rohres 2 ei­ ner anzuschließenden Hausleitung wird z. B. mit Hilfe eines Roboters ein sogenannter Whipstock 3, das heisst ein Ab­ lenkkeil mit Ablenkung in der gewünschten Richtung in dem Rohr 1 der Hauptleitung positioniert (Fig. 2). Der Whipstock 3 ist dabei so ausgebildet, daß der Durchmesserunterschied der beiden Rohre 1 und 2 genutzt wird, um einen möglichst großen Bohrwinkel aus dem Rohr 1 zu erhalten. Wird nun ein Bohrstrang in das Rohr 1 eingeführt, so wird sein Bohrkopf 4 nach außen abgelenkt und bohrt aus dem Rohr 1 heraus. Da­ bei sind Ablenkwinkel um 15° oder etwas mehr praktikable Werte.

Es wird nun, vorteilhafterweise mit trockenem Vorschub ohne Spülung mit dem Bohrkopf 4 aus dem Rohr 1 heraus bis zur Anschlußstelle des anzuschließenden Hauses 5 gebohrt, um so wenig wie möglich Verschmutzungen in das Rohr 1 einzutra­ gen. Zum Schutz des Rohres 1 kann dabei ein Schutzrohr 6 über den Bohrstrang 7 geschoben werden (Fig. 3). Auf dem Rohrende 9 der Hausleitung wird oder ist ein Ziehkopf 8 be­ festigt, z. B. geschweißt, der seinerseits mit dem Bohrstrang 7 oder dem Schutzrohr 6 verbunden wird. Danach wird der Ziehkopf 8 mit dem Rohr 2 über den Strang 7 oder das Rohr 6 soweit in das Rohr 1 der Hauptleitung gezogen, bis der Ziehkopf 8 in das Rohr 1 hineinragt und sich das Rohrende 9 des Rohres 2 in einer solchen Lage zum Rohr 1 befindet, daß es mit diesem verbunden bzw. an dieses ange­ schlossen werden kann (Fig. 4 und 5). Der Whipstock 3 wird entfernt und ein Roboter 11 mit einem ersten Fräser 10 an die Stelle des Abzweiges gefahren. Der Fräser trennt nun den Teil des Ziehkopfes 8 vom Rohr 2 der Hausanschlußlei­ tung der in das Rohr 1 einragt (Fig. 5). Danach wird der Bohrstrang 7 aus dem Rohr 1 weggezogen und die zukünftige Verbindungsstelle gegenüber dem Erdreich abgedichtet und fixiert. Dies kann durch Vereisung erfolgen, oder der Spalt wird vom Rohrinneren her mit einer Dichtungsmasse 13 ge­ füllt, die bis zum Aushärten durch eine Membran 14 in ihrer Position angepresst und dann fixiert wird (Fig. 6).

Danach wird der Fräsroboter 11 zur Feinbearbeitung mit ei­ nem zweiten Fräser 16 bestückt, dessen Durchmesser nur ge­ ringfügig kleiner als der Durchmesser des Rohres 1 ist. Dieser Fräser 16 fährt nun über die Anschlußstelle, wird von innen her gegen das Rohr 1 gebracht und schneidet einen sichelförmigen Teil 15 der Wand des Rohres 1 als Ausschnitt heraus, unabhängig davon, unter welchem Winkel das Rohr 2 der Hausleitung auf die Leitung 1 trifft. Dabei werden alle eventuell überstehenden Reste des Ziehkopfes 8, der Dich­ tungsmasse 13 und der Membran 14 bündig zur Innenfläche des Rohres 1 abgeschnitten (Fig. 7), kalibriert und gesäubert. Anschließend wird ein Formteil 17 mit einer Öffnung 20 durch einen geeigneten Roboter 18 unter die Anschlußstelle gebracht und paßgenau mit der Öffnung 20 zum Rohrende 9 in den sichelförmigen Ausschnitt 15 eingelegt. Auf dem Form­ teil 17 sind Heiz- oder Schweißdrähte 19 angebracht, durch deren elektrische Erhitzung das Formteil 17 unter Anpres­ sung mit dem Rohr 1 und dem dickwandigen Rest des Ziehkop­ fes 8 druckdicht verschweißt wird (Fig. 8) Der dickere Teil der Wandung des Ziehkopfes 8 gewährleistet dabei eine si­ chere Schweißverbindung mit dem sichelförmigen Formteil 17. Danach kann die Öffnung 20 des Formteiles 17 mit einem Frä­ ser so erweitert werden, daß kein unnötiger Druckverlust zwischen den Leitungen mehr entsteht. Mit einem Typus von Ziehkopf und einem Typus von Formteil können mit dem Ver­ fahren unterschiedliche Rohre, z. B. Rohre gleicher Nenn­ weite aber unterschiedlicher Druckstufen zuverlässig ver­ bunden werden.

In den Fig. 9 bis 17 ist eine zweite Variante des Ver­ fahrensprinzipes dargestellt, bei welchem die Schritte der Fig. 10, 11, 12 und 13 anders ausgeführt werden, als bei der im Vorstehenden beschriebenen Methode. Die Schritte der Fig. 9 und 14 bis 17 bleiben jedoch gleich, sind der Vollständigkeit wegen jedoch mit dargestellt. In den Fig. 9, 14 bis 17 gelten daher die gleichen Positionsnummern wie die der Fig. 1, 5 bis 8. Zum Unterschied zu der er­ sten Variante wird hier kein Whipstock gesetzt und der Hausanschluß aus der Hauptleitung heraus gebohrt, sondern umgekehrt vom anzuschließenden Haus 21 her. Dies geschieht aus dessen Keller oder Vorgarten mit einem steuerbaren Ho­ rizontalbohrgerät 22 oder einer Erdrakete 23 im rechten Winkel zu dem Hauptrohr 1 bis in dieses (Fig. 10). Dies hat den Vorteil, daß die Leitungen senkrecht aufeinander tref­ fen. Mit Hilfe von Sendern 24, die an der Anschlußstelle im Rohr 1 sowie im oder am Bohrkopf 26 positioniert sind und deren Signale mit einem Ortungsgerät 25 von der Oberfläche her verfolgt werden, kann durch eine Vergleichsmessung die­ ser Signale die gewünschte Genauigkeit der Tiefenortung bzw. der Rohrzusammenführung stark verbessert werden (Fig. 11). Besteht bei der vom Haus 21 her erzeugten An­ schlußbohrung die Gefahr des Einstürzens sobald der Bohr­ kopf 26 zurückgezogen wird, so wird mit einem Roboter 27 ein Zugseil 28 am Bohrkopf 26 eingehängt, das nach Zurück­ ziehen ins Haus 21 den Bohrungsanfang im oder am Haus 21 mit dem Revisionsschacht des Rohres 1 verbindet, von dem aus das Rohr 1 zugänglich ist. Mit dem Zugseil 28 wird an­ schließend das Rohr 2 der Hausleitung mittels des Ziehkop­ fes 8 bis in das Rohr 1 eingezogen bis dieser in das Rohr 1 hineinragt und sich das Rohrende 9 des Rohres 2 in einer solchen Lage zum Rohr 1 befindet, daß es mit diesem verbun­ den bzw. an dieses angeschlossen werden kann. Die anschlie­ ßend folgenden Verfahrensschritte sind danach die gleichen wie die der ersten Version.

Bezugszeichenliste:

1

Rohr Hauptleitung

2

Rohr Hausleitung

3

Whipstock

4

Bohrkopf

5

Haus

6

Schutzrohr

7

Bohrstrang

8

Ziehkopf

9

Rohrende

10

erster Fräser

11

Roboter

12

Spalt

13

Dichtmasse

14

Membran

15

sichelförmiger Teil

16

zweiter Fräser

17

Formteil

18

Roboter

19

Schweißdrähte

20

Öffnung

21

Haus

22

Horizontalbohrgerät

23

Erdrakete

24

Sender

25

Ortungsgerät

26

Bohrkopf

27

Roboter

28

Zugseil

Claims (8)

1. Verfahren zur grabenlosen Herstellung von Rohr-Hausan­ schlüssen (Hausleitungen) an im Erdreich verlegte druck­ führende Leitungen (Hauptleitungen), insbesondere an erdverlegte Gas- oder Frischwasserleitungen unter Ver­ wendung von in der druckführenden Leitung operierenden Robotern, mit den folgenden Verfahrensschritten:

• a) vor dem Verzweigungspunkt des Rohres (2) der anzu­ schließenden Hausleitung wird ein Whipstock (3) mit entsprechender Ablenkrichtung in dem Rohr (1) der Hauptleitung positioniert,
• b) danach wird ein Bohrstrang in das Rohr (1) einge­ führt und dessen Bohrkopf (4) nach außen abgelenkt, wonach anschließend aus dem Rohr (1) heraus mit dem Bohrkopf (4) bis zur Anschlußstelle des anzuschlie­ ßenden Hauses (5) gebohrt wird,
• c) auf dem Rohrende (9) wird danach ein Ziehkopf (8) befestigt und mit dem Bohrstrang (7) verbunden,
• d) anschließend wird der Ziehkopf (8) mit dem Rohr (2) über den Strang (7) soweit in das Rohr (1) zurückge­ zogen, bis der Ziehkopf (8) in das Rohr (1) hinein­ ragt und sich das Rohrende (9) in einer solchen Lage zum Rohr (1) befindet, daß es mit diesem verbunden werden kann,
• e) der Whipstock (3) wird darauf entfernt und ein Fräs­ roboter an die Abzweigstelle gebracht, mit dessen Fräser (10) der in das Rohr (1) einragende Teil des Ziehkopfes (8) abgetrennt wird,
• f) anschließend wird der Bohrstrang (7) aus dem Rohr (1) weggezogen und die Verbindungsstelle abgedichtet und fixiert,
• g) danach wird mit einem zweiten Fräser (16), dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Rohres (1) ist, von innen her ein sichelförmiger Teil (15) der Wand des Rohres (1) herausgetrennt und alle nach innen überstehenden Reste bündig zur Innenfläche des Rohres (1) abgeschnitten,
• h) zum Schluß wird ein Formteil (17) mit einer Öffnung (20) unter die Anschlußstelle gebracht, paßgenau mit der Öffnung (20) zum dickwandigen Rest des Ziehkop­ fes (8) in den sichelförmigen Ausschnitt (15) einge­ legt und durch elektrische Erhitzung unter Anpres­ sung mit dem Rohr (1) und dem Ende (9) des Rohres (2) druckdicht verschweißt.

2. Verfahren zur grabenlosen Herstellung von Rohr-Hausan­ schlüssen (Hausleitungen) an im Erdreich verlegte druck­ führende Leitungen (Hauptleitungen), insbesondere an erdverlegte Gas- oder Frischwasserleitungen unter Ver­ wendung von in der druckführenden Leitung operierenden Robotern, mit den folgenden Verfahrensschritten:

• a) aus dem anzuschließenden Haus (21) wird im rechten Winkel zu dem Hauptrohr (1) bis in dieses gebohrt und in die so erzeugte Anschlußbohrung ein Zugseil (28) durch Anhängen am Bohrkopf (26) eingeführt, das nach Zurückziehen ins Haus (21) den Bohrungsan­ fang im Haus (21) mit der Zugangsstelle des Rohres (1) verbindet,
• b) mit dem Zugseil (28) wird anschließend das Rohr (2) der Hausleitung mittels eines an ihm befestigten Ziehkopfes (8) in die Anschlußbohrung eingezogen, bis der Ziehkopf (8) in das Rohr (1) hineinragt und sich das Rohrende (9) in einer solchen Lage zum Rohr (1) befindet, daß es mit diesem verbunden wer­ den kann,
• c) darauf wird ein Fräsroboter an die Abzweigstelle gebracht, mit dessen Fräser (10) der in das Rohr (1) einragende Teil des Ziehkopfes (8) abgetrennt wird,
• d) anschließend wird das Zugseil (28) aus dem Rohr (1) weggezogen und die Verbindungsstelle abgedichtet und fixiert,
• e) danach wird mit einem zweiten Fräser (16), dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Rohres (1) ist, von innen her ein sichelförmiger Teil (15) der Wand des Rohres (1) herausgetrennt und alle nach innen überstehenden Reste bündig zur Innenflä­ che des Rohres (1) abgeschnitten,
• f) danach wird ein Formteil (17) mit einer Öffnung (20) unter die Anschlußstelle gebracht, paßgenau mit der Öffnung (20) zum Rohrende (9) in den si­ chelförmigen Ausschnitt (15) eingelegt und durch elektrische Erhitzung unter Anpressung mit dem Rohr (1) und mit dem dickwandigen Rest des Ziehkopfes (8) druckdicht verschweißt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß bei h) und einem Formteil (17) ohne Öffnung (20) diese nach den Verschweißen vom Rohrinneren her zum Verbinden der Rohre (1 und 2) gebohrt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei b) mit trockenem Vorschub ohne Spülung gebohrt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei b) zum Schutz des Rohres (1) ein Schutzrohr (6) über den Bohrstrang (7) geschoben wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß bei f) die Abdichtung und Fixierung durch Vereisung erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß bei f) der Spalt vom Rohrinneren her mit ei­ ner Dichtungsmasse (13) gefüllt wird, die bis zum Aus­ härten durch eine Membran (14) in ihrer Position ange­ presst und dann fixiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem steuerbaren Bohrgerät (22) gebohrt wird, wobei mit Hilfe von Sendern (24) im Rohr (1) und am Bohrkopf (26), deren Signale von der Oberfläche her verfolgt werden, durch Vergleichsmessungen die Genauig­ keit der Rohrzusammenführung kontrolliert wird.