DE19940875C1

DE19940875C1 - Verfahren zur Herstellung einer Rohrbettung

Info

Publication number: DE19940875C1
Application number: DE19940875A
Authority: DE
Inventors: Thomas Uhrig
Original assignee: Uhrig Strassen und Tiefbau GmbH
Current assignee: Uhrig Patentverwaltung GmbH
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2001-01-04
Anticipated expiration: 2019-08-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Rohrbettung mit folgenden Schritten: DOLLAR A Ausheben eines Grabens, DOLLAR A Aufbereiten zumindest eines Teils des ausgehobenen und/oder an der Grabensohle anstehenden Bodens, DOLLAR A Verdichten des aufbereiteten Bodens auf eine erforderliche Dichte, DOLLAR A Erzeugen eines Rohrbettes durch Profilieren des aufbereiteten und verdichteten Bodens entsprechend der Außenkontur eines zu verlegenden Rohres und Einlegen des Rohres in das Rohrbett.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohrauflagern bzw. einer Rohrbettung.

Bekannte Verfahren zur Ausbildung einer Rohrbettung, insbesondere für Entwäs serungskanäle und -leitungen, sind beispielsweise aus der DIN 4033 sowie aus der DIN EN 1610 bekannt. Bei den bekannten Verfahren wird zunächst ein Graben für das Rohr ausgehoben. Anschließend wird je nach Qualität des Bo dens auf die Grabensohle zunächst eine erste Bettungsschicht aufgebracht, auf die das Rohr dann aufgelegt wird. Bei geeigneter Bodenqualität ist es auch möglich, das Rohr direkt auf die Grabensohle aufzulegen. In dieser Lage bildet sich jedoch im wesentlichen nur ein Linienkontakt zwischen dem Rohr und der Grabensohle aus, welcher zu hohen Spannungen führt. Aus diesen Gründen ist es erforderlich, daß der Freiraum bzw. Zwickel zwischen dem Rohr und der Grabensohle zuverlässig verfüllt und verdichtet wird. Dazu wird das Rohr von der Seite her unterstopft, was häufig durch Verfüllen mit Beton geschieht. Hierzu ist eine große Grabenbreite erforderlich, um die Zugänglichkeit, welche für ein derartiges Verfüllen erforderlich ist, zu gewährleisten. Ferner ist das Verfahren sehr Zeit- und damit kostenintensiv und erfordert zusätzliche Füllstoffe, wie Sand, Kies oder Beton, zur Ausbildung der Rohrbettung.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Rohrbettung zu schaffen, welches ein einfacheres, schnelleres und kostengünstigeres Verlegen der Rohre ermöglicht, sowie eine geringere Menge von Zusatzstoffen erfordert.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unter ansprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst ein Graben ausgehoben. Zumindest ein Teil des ausgehobenen und/oder an der Grabensohle anstehenden Bodens wird derart aufbereitet, daß er eine zur Ausbildung der Rohrbettung geeignete Qualität und Konsistenz aufweist. Der aufbereitete Boden wird auf eine erforderliche Dichte verdichtet. Anschließend wird ein Rohrbett in dem verdichteten Boden ausprofiliert, welches der Außenkontur des zu verlegenden Rohres entspricht. Das Rohr wird dann in das Rohrbett eingelegt, so daß es mit einem Teil seiner Außenkontur im profilierten Bereich direkt am Erdreich anliegt, d. h. mit einem vorbestimmbaren Auflagewinkel auf dem ausprofilierten Rohrbett aufliegt, wodurch eine großflächige Kraftübertragung ermöglicht wird und Spannungen minimiert werden. Ein aufwendiges Unterstopfen und Ausfüllen eines Zwickels zwischen dem Rohr und der Grabensohle beim Verlegen des Rohres auf einer ebenen Grabensohle ist somit nicht mehr erforderlich. Aus diesem Grund kann der Graben schmaler ausgehoben werden, da keine Verdich tungsarbeiten seitlich des Rohres erforderlich sind. Ferner wird die Menge der erforderlichen Füll- bzw. Zusatzstoffe, wie Kies, Sand und Beton, minimiert, da der anstehende Boden derart aufbereitet wird, daß er zum Ausbilden der Rohr bettung verwendet werden kann. Es kann somit der zunächst unbrauchbare Boden verwendet werden, so daß er nicht durch Ersatzstoffe ersetzt werden muß. Dadurch werden auch die Vorschriften des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes erfüllt.

Vorzugsweise wird der Boden beim Aufbereiten homogenisiert. Auf diese Weise wird eine homogene, gleichmäßige Körnung des Bodens erreicht, so daß ein glattes und homogenes Rohrbett ausgebildet werden kann.

Weiter bevorzugt wird dem Boden bei der Aufbereitung Bindemittel zugesetzt. Auf diese Weise kann der Boden je nach Qualität des in dem Graben anstehen den Bodens derart aufbereitet werden, daß er die für die Rohrbettung erforderli che Beschaffenheit erhält.

Die Aufbereitung des Bodens erfolgt vorteilhafterweise innerhalb des Grabens, vorzugsweise durch Auffräsen der Grabensohle. Auf diese Weise kann das Ausbilden der Rohrbettung weiter vereinfacht und beschleunigt werden, da der Boden, welcher zum Ausbilden der Rohrbettung verwendet wird, nicht erst aus dem Graben ausgehoben und dann nach dem Aufbereiten wieder in diesen eingebracht werden muß. Daher muß die Grabensohle nicht bis zur Unterkante der zu erzeugenden Rohrbettung bzw. der Unterkante des Rohres in seiner Endlage ausgehoben werden. Vielmehr wird der an der Grabensohle anstehende Boden aufgefräst, wobei zusätzlich Bindemittel zugesetzt werden kann. In diesem im Graben aufbereiteten Boden wird dann nach dem Verdichten die Rohrbettung bzw. Profilierung ausgebildet.

Alternativ kann die Aufbereitung des Bodens außerhalb des Grabens, vorzugs weise in einer Bodenmischanlage erfolgen und der aufbereitete Boden anschlie ßend auf die Grabensohle aufgebracht werden. Auf diese Weise kann jede bekannte Bodenaufbereitungsanlage oder jedes bekannte Bodenaufbereitungs verfahren außerhalb des Grabens eingesetzt werden. Der aufbereitete Boden, welcher zur Ausbildung des Rohrbettung benötigt wird, wird dann nach dem Aufbereiten wieder in den Graben eingefüllt und dort verdichtet.

Bevorzugt wird der aufbereitete Boden lagenweise auf die Grabensohle aufge bracht und verdichtet, bis eine gewünschte Bettungsdicke erreicht ist. Auf diese Weise kann auch eine dickere Bettung mit ausreichender Verdichtung ausge bildet werden. Das Verdichten des aufbereiteten Bodens kann nach bekannten Verfahren erfolgen, abhängig von den Umgebungsbedingungen und der ge wünschten Verdichtung der Rohrbettung.

Gegebenenfalls wird der Boden an der Grabensohle bis in eine Tiefe aufbereitet oder der aufbereitete Boden in einer Dicke auf die Grabensohle aufgebracht, welche geringer als die Tiefe des zu erzeugenden Rohrbettes ist. Diese Verfah rensvariante eignet sich bei Böden, die eine derartige Qualität aufweisen, daß eine Aufbereitung vor dem Ausbilden des Rohrbettes im wesentlichen nicht erforderlich ist. Es wird nur eine Bodenschicht aufbereitet, welche eine geringere Dicke als das anschließend ausgebildete Rohrbett aufweist. Daher wird der untere Teil des Rohrbetts direkt im anstehenden, nicht aufbereiteten Boden ausgebildet. Nur die oberen Bereiche des Rohrbettes, d. h. die steilsten Stellen der Seitenwandung werden in aufbereitetem Boden ausgebildet, da diese Berei che eine höhere Stabilität aufweisen müsse. Beispielsweise wird nur eine 40 cm dicke Bodenschicht aufbereitet, während eine 150 cm tiefe Rohrbettung für ein Rohr von beispielsweise 300 cm Durchmesser ausgebildet wird. Auf diese Weise kann bei geeignetem Boden die Tiefe des auszuhebenden Grabens reduziert werden, wodurch die Arbeitszeit verkürzt und die Stabilität des Grabens erhöht wird. Ferner kann es bei geeignetem Boden ausreichend sein, in Richtung der Grabenbreite ebenfalls lediglich die Bereiche aufzubereiten, in denen später die steilen Seitenwände des Rohrbettes ausgebildet werden, so daß der Boden nicht auf der gesamten Grabenbreite aufbereitet werden muß.

Vorzugsweise bildet das Profil des Rohrbettes einen Auflagewinkel für das zu verlegende Rohr von mindestens 90°. Der Auflagewinkel definiert bei einem runden Rohr den Bogenabschnitt des Rohrquerschnittes, welcher auf der Rohr bettung bzw. dem Rohrauflager aufliegt. Mit dem Auflagewinkel von 90° kann eine sichere Bettung, welche eine großflächige Kraftübertragung von dem Rohr auf die Bettung ermöglicht, gebildet werden. Auf diese Weise werden auftreten de Spannungen minimiert oder vermieden. Je nach Größe des zu verlegenden Rohres und der Umgebungsbedingungen kann auch ein größerer Auflagewinkel bis zu 180°, d. h. die Rohrbettung verläuft bis zum Kämpfer des Rohres, verwen det werden. Dabei ist dann vor dem Ausbilden des Rohrbettes eine dickere Lage verdichteten und aufbereiteten Bodens auszubilden, in dem die Bettung ent sprechend der Rohrform ausprofiliert wird.

Zweckmäßigerweise erfolgt das Profilieren des Bodens mit einem Schaber, welcher in Längsrichtung des zu verlegenden Rohres über den verdichteten Boden geführt wird, wobei der Schaber eine Außenkontur aufweist, welche der Außenkontur des Rohres zumindest in dem Bereich des Rohres, welcher auf das Rohrbett aufgelegt wird, entspricht. Der Schaber bildet dabei eine Schablone, mittels derer das erforderliche Profil der Rohrbettung durch Ziehen der Schablone durch den verdichteten Boden ausgebildet wird. Der Schaber kann dabei bei spielsweise als Stahlplatte ausgebildet sein, welche die Umfangskontur der auszubildenden Rohrbettung aufweist. Diese Platte wird dann senkrecht mit der dem Rohrumfang entsprechenden Kontur nach unten, d. h. im wesentlichen normal zu der Bodenoberfläche, in den verdichteten Boden eingesetzt und senkrecht zu ihrer Oberfläche in Längsrichtung der auszubildenden Rohrbettung durch den aufbereiteten und verdichteten Boden geführt, wobei die Schablone eine Rinne ausbildet, welche eine Kontur aufweist, welche der äußeren Kontur des Rohres entspricht.

Vorteilhafterweise wird der Schaber auf zumindest einer Abziehlehre geführt. Diese Abziehlehre ist zweckmäßigerweise in Form zweier paralleler Schienen ausgebildet, welche an beiden Längsseiten der auszubildenden Rohrbettung entsprechend dem gewünschten Rohrverlauf ausgerichtet werden. Bei der Bewegung des Schabers in Längsrichtung der auszubildenden Rohrbettung, wird der Schaber dann parallel zu der Abziehlehre in der Richtung bzw. den Richtun gen senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung, d. h. in Längsrichtung des zu verlegenden Rohres geführt. Somit kann sichergestellt werden, daß die Bewe gung des Schabers exakt in Richtung des gewünschten späteren Rohrverlaufs erfolgt, so daß eine exakt ausgerichtete Rohrbettung geschaffen wird und das Rohr spannungsfrei eingelegt werden kann.

Der Schaber ist bevorzugt an einem Baggerarm angebracht und wird von diesem bewegt. Dabei kann der Schaber beispielsweise mit einer Schnellwechselein richtung an dem Bagger befestigt werden, so daß der Schaber leicht gegen andere Werkzeuge, beispielsweise eine Schaufel oder Werkzeuge zum Aufberei ten und Verdichten des Bodens ausgetauscht werden kann. Der den Schaber führende bzw. bewegende Bagger steht bei der Ausbildung des Rohrbettes vorteilhafterweise in Grabenachse auf dem Gelände.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen detaillierter beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 schematisch einen ausgehobenen Graben,

Fig. 2 schematisch einen Graben mit eingebrachtem aufbereitetem Bodenmate rial,

Fig. 3 schematisch den Schritt des Ausbildens der Rohrbettung,

Fig. 4 schematisch die ausgebildete Rohrbettung und

Fig. 5 schematisch die Rohrbettung mit eingelegtem Rohr.

Wie in Fig. 1 schematisch gezeigt, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zunächst in herkömmlicher Weise ein Graben 2 ausgehoben. Anschließend wird ein Teil des ausgehobenen Bodens oder auch ein Teil des sich noch im Graben befindenden Bodens entsprechend der geforderten Qualität der Rohrbettung aufbereitet. Bei dieser Aufbereitung wird der Boden homogenisiert und es wer den entsprechend der jeweiligen Erfordernisse Bindemittel zugesetzt, um eine Bodenqualität zu erzielen, welche zur Ausbildung einer stabilen Rohrbettung geeignet ist. Die Aufbereitung des Bodens erfolgt in bekannter Weise mittels bekannten Vorrichtungen zur Bodenaufbereitung. Dabei kann die Bodenaufberei tung außerhalb des Grabens oder auch innerhalb des Grabens je nach Umge bungsbedingungen und den verwendeten Maschinen ausgeführt werden.

Anschließend wird das aufbereitete Bodenmaterial 4 bzw. der aufbereitete Boden 4, wie in Fig. 2 schematisch gezeigt, falls er außerhalb des Grabens aufbereitet worden ist, wieder in den Graben eingebracht und verdichtet. Falls der Boden innerhalb des Grabens, beispielsweise durch Auffräsen, aufbereitet worden ist, wird er lediglich auf der Grabensohle gleichmäßig verteilt und verdichtet. Dabei kann das Einbringen und Verdichten lagenweise erfolgen in Abhängigkeit der gewünschten Bettungsdicke und der erforderlichen Verdichtung.

Wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, wird dann in dem aufbereiteten und verdichteten Boden 4 mittels eines Schabers 6 die gewünschte Rohrbettung entsprechend der Außenkontur des zu verlegenden Rohres ausgebildet. Der Schaber 6 bildet dabei eine Schablone, welche in Grabenlängsrichtung, d. h. in Längsrichtung der zu verlegenden Rohrleitung über das aufbereitete und verdich tete Bodenmaterial geführt wird, wobei ein Abschnitt 8 des Schabers 6, welcher eine Außenkontur aufweist, die der Außenkontur des zu verlegenden Rohres entspricht, in dem verdichteten Bodenmaterial 4 eine Rohrbettung in Form einer Rinne ausbildet, die der Außenkontur des zu verlegenden Rohres entspricht. Der Schaber 6 wird dabei in Fig. 3 senkrecht zur Zeichnungsebene bewegt. Dabei wird eine seitliche Führung des Schabers und eine Führung des Schabers in der Ebene des zu verlegenden Rohres durch zwei Abziehlehren 10 gewährleistet, welche auf dem verdichteten Boden 4 exakt entsprechend dem geplanten Verlauf der Rohrleitung ausgerichtet werden. Somit kann sichergestellt werden, daß die ausgebildete Rohrbettung exakt dem geplanten Rohrverlauf folgt, so daß das Rohr spannungsfrei in der ausgebildeten Rohrbettung verlegt werden kann.

Fig. 4 zeigt nun schematisch die ausgebildete Rohrbettung 12, welche die Form einer Rinne in dem verdichteten Bodenmaterial 4 aufweist. Dabei hat die Rinne eine Kontur, welche exakt der Außenkontur des einzulegenden Rohres ent spricht. Auf diese Weise wird eine großflächige Auflage für das Rohr im Bereich des gewünschten Auflagewinkels geschaffen, welche eine sichere Kraftüber tragung ermöglicht und eventuelle Spannungen minimiert oder eliminiert.

Fig. 5 zeigt schematisch ein Rohr 14, welches in die in Fig. 4 dargestellte Rohrbettung 12 eingelegt ist. Dabei schließt der Auflagewinkel α den Bogen abschnitt des Rohrquerschnittes ein, welcher auf der Rohrbettung 12 aufliegt. Es kann somit mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr leicht durch Profilieren des verdichteten Bodens 4 in einem Arbeitsgang die vollständige Rohrbettung mit dem gewünschten Auflagewinkel α ausgebildet werden, ohne daß später ein zusätzliches Unterstopfen des Rohres erforderlich ist, um den gewünschten Auflagewinkel α zu erzielen.

Bei geeignetem Boden, welcher im unteren, d. h. im wesentlichen flachen Bereich des Rohrbettes keine Aufbereitung erfordert, kann im Unterschied zu dem beschriebenen Ausführungsbeispiel lediglich eine dünnere Schicht des Bodens an der Grabensohle aufbereitet werden. Bei Ausbilden des Rohrbettes durch den Schaber werden dann lediglich die steilen Seitenwände des Rohrbettes, welche eine größere Stabilität erfordern, im aufbereiteten Boden ausgebildet, während der untere flache Teil des Rohrbettes direkt im vorhandenen, nicht aufbereiteten Boden ausgeformt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt abschnittsweise ausgeführt, d. h. es wird jeweils ein Abschnitt der Rohrbettung, wie zuvor beschrieben, ausgebildet, welcher in etwa der Länge eines einzulegenden Rohres entspricht. Nach dem Einlegen des jeweiligen Rohres, wird der sich an diesen anschließende Abschnitt der Rohrleitung entsprechend verlegt. D. h. es wird zunächst ein weiterer Abschnitt der Rohrbettung gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren ausgebildet und dann wird der nächste Abschnitt der Rohrleitung, d. h. das nächste Rohr in diesen Abschnitt der Rohrbettung eingelegt und an das vor angehende Rohr angesetzt. Auf diese Weise wird schrittweise die gesamte Rohrleitung verlegt. Anschließend wird der Graben in bekannter Weise verfüllt. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß nach dem Einlegen des Rohres keine weiteren, aufwendigen Schritte erforderlich sind, um den Zwickel zwischen Rohr und Untergrund in tragfähiger Weise zu verfüllen bzw. zu verdich ten, wie es bei bekannten Verfahren erforderlich war. Ferner kann auf zusätzli che Füllstoffe verzichtet werden, da der aus dem Graben ausgehobene Boden verwendet werden kann, um die Rohrbettung auszubilden. Insgesamt läßt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren somit eine Rohrleitung schneller und kostengünstiger verlegen.

Bezugszeichenliste

2

Graben

4

verdichtetes Bodenmaterial

6

Schaber

8

Abschnitt des Schabers

10

Abziehlehre

12

Rohrbettung

14

Rohr
α Auflagewinkel

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Rohrbettung mit folgenden Schritten: Ausheben eines Grabens (2),
Aufbereiten zumindest eines Teils des ausgehobenen und/oder an der Grabensohle anstehenden Bodens,
Verdichten des aufbereiteten Bodens (4) auf eine erforderliche Dichte,
Erzeugen eines Rohrbettes (12) durch Profilieren des aufbereiteten und verdichteten Bodens (4) entsprechend der Außenkontur eines zu verlegen den Rohres (14) und
Einlegen des Rohres (14) in das Rohrbett (12).

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Boden beim Aufbereiten homogenisiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem dem Boden bei der Aufbereitung Bindemittel zugesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die Aufbereitung des Bodens innerhalb des Grabens (2) vorzugsweise durch Auffräsen der Grabensohle erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Aufberei tung des Bodens außerhalb des Grabens (2) vorzugsweise in einer Boden mischanlage erfolgt und der aufbereitete Boden anschließend auf die Grabensohle aufgebracht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem der aufbereitete Boden (4) lagenweise auf der Grabensohle aufgebracht und verdichtet wird, bis eine gewünschte Bettungsdicke erreicht ist.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem der Boden (4) an der Grabensohle bis in eine Tiefe aufbereitet oder der aufbe reitete Boden in einer Dicke auf die Grabensohle aufgebracht wird, welche geringer als die Tiefe des zu erzeugenden Rohrbettes (12) ist.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das Profil des Rohrbettes (12) einen Auflagewinkel (α) für das zu verlegende Rohr (14) von mindestens 90° bildet.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das Profilieren des Bodens (4) mit einem Schaber (6) erfolgt, welcher in Längs richtung des zu verlegenden Rohres (14) über den verdichteten Boden (4) geführt wird, wobei der Schaber (6) eine Außenkontur aufweist, welche der Außenkontur des Rohres (14) zumindest in dem Bereich des Rohres (14), welcher auf das Rohrbett (12) aufgelegt wird, entspricht.

10. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem der Schaber (6) auf zumindest einer Abziehlehre (10) geführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei welchem der Schaber (6) an einem Baggerarm angebracht ist und von diesem bewegt wird.