DE4328618A1

DE4328618A1 - Verfahren zur Erneuerung unterirdisch verlegter Rohre und Kanäle

Info

Publication number: DE4328618A1
Application number: DE19934328618
Authority: DE
Inventors: Peter Juergenlohmann; Hans Tjaernberg
Original assignee: Teerbau GmbH
Current assignee: Teerbau GmbH
Priority date: 1993-08-26
Filing date: 1993-08-26
Publication date: 1995-03-02

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erneuerung unterirdisch verlegter Rohre und Abwasserkanäle, bei dem die alten Leitungen nach einem Berstverfahren aufgeweitet werden.

Um ohne Schachtarbeiten eine schadhafte Rohrleitung durch eine neue gleichen oder größeren Durchmessers ersetzen zu können, wird beispielsweise in der EP-B 0 094 694 vorgeschlagen, die Unterflurleitung mit einem Berstkopf aufzureißen, die Buchstücke radial nach außen zu pressen und gleichzeitig in die gebildete Passage eine neue Leitung zu verlegen. Der Berstkopf kann dabei eine konische Spitze mit messerartig vorstehenden Teilen haben und durch die Unterflurleitung stoßend oder schlagend hindurchgetrieben werden. Der Berstkopf kann aber auch mit hydraulisch nach außen bewegbaren Teilen versehen sein, die das Zerlegen der Leitung vereinfachen. Zur Konstruktion eines solchen Berstkopfes gibt es zahlreiche Vorschläge, z. B. in der EP-B 0 053 480, EP-B 0 097470, WO 86/01846 und der EP-B 0 279 812.

Der Kopf mit der neuen Rohrleitung kann durch die Passage mit einer Winde gezogen oder mit einer Hydraulikeinrichtung gedrückt werden. Für Wasser- oder Gasleitungen werden Start- und Zielschächte gegraben, um Langrohre einziehen zu können, die in den Schächten dicht verschweißt werden.

Bei Abwasserleitungen sind im allgemeinen Schächte vorhanden, deren Böden als Gerinne ausgebildet sind. Da diese Schächte relativ eng sind, werden hier die Leitungen aus Kurzrohren zusammengesetzt.

Diese bekannten Verfahren haben sich in der Praxis bereits gut gewährt. Schwierigkeiten treten jedoch immer dann auf, wenn der anstehende Boden um die Leitung herum keine ausreichende Standfestigkeit hat, so daß er sich unter Einwirkung der Umgebungskräfte in die neu gebildete Passage ergießen kann, bevor die neue Leitung in diesem Abschnitt verlegt wurde. Eine hydraulische Aufweitung ist dann nicht mehr möglich und für den einfachen stoßenden oder schlagenden Vorschub ist der Reibungswiderstand zu groß.

Es bestand daher die Aufgabe, die bekannten Berstverfahren zur Erneuerung von unterirdisch verlegten Leitungen so zu verändern, daß sie auch in Böden mit unzureichender Standfestigkeit angewendet werden können.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß

a) der Boden am Start- 1 und Zielschacht 2 um die zu erneuernde Leitung 3 herum durch Injektionen verfestigt und abgedichtet wird,
b) das Leitungsende und ein Teil des verfestigten Bodens 4 im Startschacht 1 entfernt werden,
c) die so erhaltene Öffnung 5 mit einer Schleuse 6 verschlossen wird, durch die der Berstkopf 7 mit der neuen Leitung 8 hindurch bewegt wird,
d) die Öffnung der Leitung 3 im Zielschacht 2 mit einem Absperrkörper 9 verschlossen wird, der mit einem Anschluß 10 und ggf. abdichtenden Durchlässen für Versorgungsleitungen 11 versehen ist,
e) durch den Anschluß 10 in die alte Leitung 3 ein Fluid unter Aufrechterhaltung eines solchen Druckes eingeleitet wird, daß die Wandung der Passage nicht zusammenbricht, wobei die Wirksamkeit dieser Maßnahme mit Hilfe einer vor dem Berstkopf 7 befindlichen Fernsehkamera 12 überwacht wird, und daß
f) das Ende der Leitung 3 und ein Teil des verfestigten Bodens 4 am Zielschacht 2 entfernt werden, sobald der Berstkopf 7 dieses Ende erreicht hat und der Absperrkörper 9 entfernt wurde.

Die Bodenverfestigung kann durch Injektionen von der Erdoberfläche aus oder vorzugsweise von den Schächten aus vorgenommen werden. Im letzteren Fall wird die Schachtwandung um das Leitungsende herum durchbohrt, die Injektionslanzen eingesetzt und die Durchführung abgedichtet. Die Öffnung der Leitung in Startschacht wird dann soweit erweitert, daß der Berstkopf, dessen maximaler Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser der alten Leitung, eingesetzt werden kann. Dabei übernimmt der verbleibende verfestigte Boden den Schutz vor eindringenden Bodenbestandteilen. Entsprechend wird im Zielschacht verfahren, sobald der Berstkopf dieses Ende erreicht hat, um ihn herausnehmen zu können, ohne daß Bodenbestandteile die Öffnung verschließen können, bevor auch dieses Ende neu verrohrt ist. Selbstverständlich werden abschließend die Enden der neuen Leitung dicht mit der Schachtwandung verbunden und falls erforderlich das Gerinne und die Schachtwandung wieder hergestellt.

Bei der Verwendung von hydraulisch aufweitbaren Berstköpfen, die nicht zu der nachfolgenden neuen Leitung hin abgedichtet sind, muß eine Dichtscheibe in den Berstkörper oder in die Leitung eingesetzt werden, damit das Fluid nicht über den Berstkopf und die neue Leitung entweichen kann. Die Scheibe muß ggf. mit abgedichteten Durchlässen für die Versorgungsleitungen versehen sein.

Die Wahl des Fluids richtet sich nach den jeweiligen Gegebenheiten. Bei trockenen fließfähigen Sanden wird vorzugsweise eine Flüssigkeit als Fluid verwendet, insbesondere Schwerschlämme, wie eine wäßrige Bentonitaufschlämmung, die die Wandung der Passage abstützen. Für Erneuerungsarbeiten unterhalb des Grundwasserhorizonts kann als Fluid auch ein Gas, wie z. B. Luft eingesetzt werden, um einen Wassereinbruch mit Schlamm- und Geröllmassen zu verhindern. Dies ist sogar in reinen Sandschichten möglich, in denen eine Grundwasserabsenkung nicht zum Erfolg führte.

Möglicherweise bildet die aus wasserumhüllten Sandkörnern bestehende Wandung der Passage eine Dichtschicht, die durch den Luftdruck gestützt den Umgebungsdruck trägt, während bei der Grundwasserabsenkung die Sandschicht bei vorhandenen Druckgefälle fließfähig bleibt.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung am Beispiel einer Erneuerung einer Abwasserleitung nach dem in der EP-B 0 279 812 beschriebenen Verfahren näher erläutert.

Im Grundwasserbereich soll eine alte Kanalleitung 3 mit einer Nennweite von 150 mm durch eine neue Leitung 8 mit einer Nennweite von 200 mm ersetzt werden. Da der Berstkopf 7 wie auch die Kurzrohre der neuen Leitung 8 einen größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der alten Leitung 3 haben, müssen die Wandung und das Gerinne des Startschachtes 1 so aufgestemmt und entfernt werden, daß eine Öffnung 5 entsteht, in die der Berstkopf 7 eingesetzt werden kann. Damit kein Wasser mit Schlamm und Geröll in die Öffnung 5 eindringen kann, werden zunächst rund um den Leitungsanschluß in die Schachtwandung Löcher gebohrt, in die mit Stopfbuchsen 14 versehene Injektionsrohre 13 eingesetzt werden. Durch die Injektionsrohre 13 wird ein Gel zur Bodenverfestigung eingepreßt, das den anstehenden Boden grundwasserdicht imprägniert. Der Boden um den Leitungsanschluß im Zielschacht 2 wird in gleicher Weise verfestigt und in das Leitungsende eine selbstfahrende Fernsehkamera 12 hineingesetzt, bevor sie mit dem Absperrkörper 9 verschlossen wird. Der Absperrkörper 9 ist mit einem Druckluftanschluß und einem mit einer Stopfbuchse abgedichteten Durchlaß für das Kamerakabel 11 versehen. Der Absperrkörper 9 kann mechanisch oder pneumatisch in dem Rohrende verspannt werden.

Nach dem Aufstemmen der Öffnung 5 wird der mit den Vorpreßrohren 8 der neuen Kanalleitung verbundene Berstkopf 7 eingesetzt.

Die Öffnung 5 wird mit einer Gummiplatte 6 als Schleuse verschlossen, aus deren Öffnung die neue Kanalleitung 8 herausragt. Damit der Luftdruck nicht durch den offenen Berstkopf 7 entweichen kann, wird in das erste Vorpreßrohr 8 eine Dichtscheibe 15 eingesetzt. Die für die Betätigung des Berstkopfes 7 notwendigen Hydraulikleitungen 16 sind druckdicht an die Scheibe 15 angekoppelt. Nun wird die alte Leitung 3 mit Preßluft gefüllt. Der Druck wird über ein Manometer am Kompressor überwacht, um Undichtigkeiten sofort feststellen zu können.

Die Vorpreßrohre 8 und der Berstkopf 7 werden dann mit dem Hydraulikstempel 17 über die Druckplatte 18 durch die Schleuse 6 in die Passage gedrückt, die durch das taktweise Aufweiten des Berstkopfes 7 erzeugt wird. Der gesamte Berstvorgang wird mit der Kamera 12 überwacht. Dadurch besteht die Möglichkeit, das evtl. Eindringen von Wasser sofort feststellen zu können und den Luftdruck so weit zu erhöhen, daß ein Wassereinbruch vermieden wird.

Wenn der Berstkörper 7 mit den Vorpreßrohren 8 bis zu der Bodenverfestigung 4 am Zielschacht 2 vorgeschoben worden ist, wird nach Entspannen des Druckes der Absperrkörper 9 ausgebaut und die Schachtwandung wie beim Startschacht 1 aufgestemmt und die Rohreinmündung so entfernt und erweitert, daß der Berstkörper 7 mit den Vorpreßrohren 8 bis in den Zielschacht 2 vorgeschoben werden kann.

Abschließend werden die Vorpreßrohre 8 im Start- 1 und Zielschacht 2 eingemauert und die Schachtwandung und das Gerinne wieder hergestellt.

Claims

1. Verfahren zur Erneuerung unterirdisch verlegter Rohre oder Kanäle durch fortschreitendes Aufweiten der alten Leitung mit einem Berstkopf und gleichzeitiges Verlegen der neuen Leitung in die gebildete Passage von einem Startschacht aus bis zu einem Zielschacht, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Boden am Start- (1) und Zielschacht (2) um die zu erneuernde Leitung (3) herum durch Injektionen verfestigt und abgedichtet wird,
b) das Leitungsende und ein Teil des verfestigten Bodens (4) im Startschacht (1) entfernt werden,
c) die so erhaltene Öffnung (5) mit einer Schleuse (6) verschlossen wird, durch die der Berstkopf (7) mit der neuen Leitung (8) hindurch bewegt wird,
d) die Öffnung der Leitung (3) im Zielschacht (2) mit einem Absperrkörper (9) verschlossen wird, der mit einem Anschluß (10) und ggf. abdichtenden Durchlässen für Versorgungsleitungen (11) versehen ist,
e) durch den Anschluß (10) in die alte Leitung (3) ein Fluid unter Aufrechterhaltung eines solchen Druckes eingeleitet wird, daß die Wandung der Passage nicht zusammenbricht, wobei die Wirksamkeit dieser Maßnahme mit Hilfe einer vor dem Berstkopf (7) befindlichen Fernsehkamera (12) überwacht wird, und daß
f) das Ende der Leitung (3) und ein Teil des verfestigten Bodens (4) am Zielschacht (2) entfernt werden, sobald der Berstkopf (7) dieses Ende erreicht hat und der Absperrkörper (9) entfernt wurde.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid eine wäßrige Bentonitaufschlämmung ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid Luft ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Berstkopf (7) hydraulisch aufweitbar ist und mit der neuen Leitung (8) mit Hilfe eines Hydraulikstempels (17) durch die Schleuse (6) in die Passage gedrückt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Leitung (8) eine Dichtscheibe (15) eingesetzt ist, an die die Hydraulikleitungen (16) druckdicht angekoppelt sind.