DE19538250C2 - Verfahren und Vorrichtungen zum Verlegen von Rohrleitungen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verle­ gen von Rohrleitungen und hierzu verwendete Vorrichtungen.

Mit der zunehmenden Urbanisierung des menschlichen Lebens­ raumes ergab sich schon bald die Notwendigkeit eines umfas­ senden Baus von Kanälen und Leitungen zur Versorgung der Bevölkerung mit Wasser und der Entsorgung des von ihr er­ zeugten Abwassers. Das Wissen ob der Notwendigkeit derarti­ ger Kanalsysteme war bereits in den frühen Hochkulturen der Menschheit vorhanden, ging jedoch zum Beispiel für den euro­ päischen Teil mit dem Niedergang des römischen Reiches ver­ loren. Pest und Cholera forderten bis zum Ausgang des letz­ ten Jahrhunderts immer wieder ihren Tribut, besonders in den Armenvierteln der unter den Auswirkungen der industriellen Revolution stark expandierenden Städte. Es ist den Einsich­ ten und dem energischen Umsetzen dieser Einsichten von Men­ schen wie Max von Pettenkofer zu verdanken, daß der Sied­ lungswasserbau wieder jene Aufmerksamkeit erfuhr und auch heute noch erfährt, die ihm mit Blick auf die Gesunderhal­ tung der in größeren Siedlungen lebenden Menschen gebührt.

Die beiden Hauptschwerpunkte des Siedlungswasserbaus sind zum einen in der Neuanlage von (Ab-)Wasserkanälen und zum anderen in der Sanierung bereits bestehender derartiger Sy­ steme zu sehen. In beiden Fällen werden die Fachleute zuneh­ mend mit neuartigen Problemen konfrontiert, die zum einen aus den herrschenden, vom Menschen geschaffenen Lebensbedin­ gungen, wie z. B. dem Vorhandensein eines umfangreichen und stark frequentierten Wegenetzes, resultieren und zum anderen daraus, daß die entsprechenden Systeme nun in Gebieten und damit unter Bedingungen verlegt werden müssen, die früher, zum Beispiel aufgrund ihrer geologischen Verhältnisse, für eine Besiedlung durch den Menschen nicht zugänglich waren.

Speziell in der Abwassertechnik unterscheidet man zwischen zwei grundsätzlichen Formen des Transportes des entsprechen­ den Mediums zwischen zwei Orten: Pumpen und spontanes Ablau­ fen infolge eines Gefälles. Die jeweiligen Leitungen werden als Druckleitungen bzw. Freigefälleleitungen bezeichnet.

Die Druckleitung zeichnet sich dadurch aus, daß zwischen den beiden Orten, zwischen denen das Medium transportiert werden soll, keine Gefälledifferenz vorhanden sein muß bzw. durch bauliche Maßnahmen geschaffen werden muß. Vielmehr erfolgt der Transport unter Verwendung geeigneter Pumpen. Neben die­ ser Unabhängigkeit von Höhendifferenzen weisen Druckleitun­ gen weiterhin den Vorteil auf, daß es praktisch zu keinem Blockieren derartiger Leitungen kommt, und wenn doch, kann dies durch Erhöhung der Förderleistung der Pumpen beseitigt werden.

Trotz der mit der Verwendung von Pumpen einhergehenden Vor­ teile, sind es gerade diese Elemente der Druckleitungen, die auch die Nachteile dieser Systeme begründen. Ein Nachteil liegt darin begründet, daß ein nicht unerheblicher energeti­ scher Aufwand notwendig ist, um das Medium durch die Druck­ leitungen zu fördern. Darüberhinaus sind intensivere War­ tungsarbeiten und eine höhere Störanfälligkeit Faktoren, die Druckleitungssysteme speziell für Abwassernetze im kommuna­ len Bereich weniger attraktiv erscheinen lassen.

Eine Alternative zu den Druckleitungen stellen die Freige­ fälleleitungen dar. Das Prinzip der Freigefälleleitung be­ steht darin, daß unter Ausnutzung einer Höhendifferenz der Transport eines Mediums vom Ort mit der höheren poten­ tiellen Energie zu demjenigen mit der geringeren potentiel­ len Energie möglich ist, ohne daß von außen Energie zum Bei­ spiel durch Pumpen zugeführt werden müßte. Um einen einwand­ freien Transport in Freigefälleleitungen zu gewährleisten, ist es notwendig, daß das entsprechende Gefälle in Abhängig­ keit von dem zu transportierenden Medium exakt bestimmt und auch als solches in einem entsprechenden Leitungssystem rea­ lisiert wird.

Aufgrund des geschilderten Funktionsprinzips kommt der Rea­ lisierung des Gefälles, das sich typischerweise im Promil­ le-Bereich bewegt, zentrale Bedeutung zu. Um dies zu gewähr­ leisten, wurden im wesentlichen zwei Vorgehensweisen entwic­ kelt. Dies ist zum einen die offene Verlegung von Freigefäl­ leleitungen und zum anderen das sogenannte Micro-Tunnelling.

Bei der offenen Verlegung wird ein Graben ausgehoben und ein Kies- und/oder Sandbett, das sehr genau nivelliert werden muß und der Aufnahme der Leitungsrohre dient, vorbereitet.

Nach dem Verlegen der Rohre im Graben wird dieser wieder geschlossen. Eine derartige Vorgehensweise ist mit einer Reihe von Nachteilen verbunden. So sind in Abhängigkeit von der Tiefenlage unter Umständen nicht unerhebliche Erdbewe­ gungen erforderlich, was in einem urbanen Umfeld mit Proble­ men hinsichtlich der Zwischenlagerung der entsprechenden Erdmengen verbunden ist. Darüberhinaus läßt die insgesamt mit offener Verlegung von Freigefälleleitungen verbundene Verkehrsbehinderung und Verkehrsgefährdung dieses Vorgehen als wenig vorteilhaft erscheinen, wenngleich der apparative Aufwand und die notwendige Technologie vergleichsweise ge­ ring bzw. einfach ist. Weitergehende Komplikationen treten bei offener Verlegung dann auf, wenn (Grund-) Wasser-führen­ de Bodenschichten berührt bzw. durchstoßen werden. Dann ist ein Absenken des Grundwassers gegebenenfalls nicht zu ver­ meiden, was neben technischen Schwierigkeiten auch aus öko­ logischen Gründen unter Umständen nicht tolerabel sein kann. Schließlich gibt es noch Bereiche die der offenen Verlegun­ gen in der Praxis bzw. prinzipiell nicht zugänglich sind. Dazu gehören Gewässer ebenso wie die Standflächen von Gebäu­ den.

Zumindestens einige der genannten Nachteile der offenen Ver­ legung werden bei Anwendung des sogenannten Micro-Tunnel­ lings vermieden. Dazu wird typischerweise ein Startschacht mit geringen Abmessungen angelegt, um einen Bohrkopf samt Vorpreßeinheit in jene Tiefe einzubringen, in der das Lei­ tungsrohr verlaufen soll. Ausgehend vom Boden des Start­ schachtes wird dann typischerweise der Bohrkopf unter Ein­ satz der Vorpreßeinheit vorangetrieben. Die zum Vortrieb verwendeten Schubelemente sind Rohrelemente, die letztenen­ des das eigentliche Leitungsrohr bilden sollen.

Mit dieser Technik sind zweifelsohne eine Reihe von Vortei­ len verbunden. So ist die Menge des anfallenden Abraums dra­ stisch verringert und auch die durch das Verlegen einer ent­ sprechenden Rohrleitung bedingte Verkehrsbehinderung ist durchaus begrenzt. Eines Absenkens des Grundwassers, wie beim offenen Verlegen zum Teil notwendig, bedarf es ebenso­ wenig wie des Einstellens der Bauarbeiten in Abhängigkeit von den Witterungsverhältnissen. Schließlich erfolgt auch eine weitgehende Schonung von Umwelt und Anwohnern bei An­ wendung dieser Technik, die darüber hinaus auch dort ange­ wendet werden kann, wo eine offene Verlegung sehr schnell an ihre Grenzen stößt, so zum Beispiel wenn es gilt, eine Lei­ tung unterhalb eines Gebäudes oder eines Gewässers zu ver­ legen.

Trotz der Vorteile des Micro-Tunnellings ist auch diese Technik mit einer Reihe von gravierenden Nachteilen verbun­ den. Zum einen besteht die Notwendigkeit, einen Startschacht anzulegen, um das Bohrgerät einschließlich Vorpreßeinheit auf das Niveau zu bringen, auf dem später gebohrt und die Leitung verlegt werden soll, was unter Umständen große Schachtanlagen bedingt. Weiterhin ist bei dieser Bohrtechnik essentiell, das erforderliche Gefälle innerhalb der engen Toleranzgrenzen bereits mit der Anlage der Bohrung selbst zu gewährleisten, da eine nachträgliche Korrektur des Verlaufs der Leitung nicht mehr möglich ist. Dies führt dazu, daß der Vortrieb vergleichsweise langsam erfolgt. Bei unter Umstän­ den schnell wechselnden Bodenverhältnissen kann es darüber hinaus schwierig werden, das notwendige Gefälle grundsätz­ lich über die gesamte Bohrstrecke in konsistenter Weise zu erzeugen. Das bereits als negativ bewertete Fehlen der Kor­ rekturmöglichkeit des realisierten Gefälles begrenzt auch die ausgehend von einem Startbohrloch mittels Micro-Tunnel­ ling realisierbare Rohrstreckenlänge.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verlegen von Rohrleitungen sowie bei der Durchführung des Verfahrens einsetzbare Vorrichtungen bereit zu stellen, so daß eine schnellere grabenlose Verlegung von Rohrleitungen, ggf. unter präziser Realisierung eines Gefäl­ les, möglich ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Verlegen von Rohrleitungen, gekennzeichnet durch die Abfolge der folgenden Schritte: Erstellen einer Horizontal­ bohrung mit einem Durchmesser, der größer als derjenige der zu verlegenden Leitung ist; Einziehen eines die Leitung bil­ denden Rohres bzw. alternativ einer Anzahl von lösbar unter­ einander in Reihe verbundenen Teilrohren, wobei die jeweili­ ge Länge der einzelnen Teilrohre in etwa den jeweiligen Hal­ tungslängen der Leitung entspricht; Durchtrennen des Lei­ tungsrohres in etwa am Ende einer jeweiligen Haltungslänge und/oder am Anfang der jeweils folgenden Haltungslänge, bzw. alternativ Lösen der lösbaren Verbindung zwischen den ent­ sprechenden Teilrohren, sofern die Gesamtleitungslänge grö­ ßer als eine Haltungslänge ist, so daß jede Haltungslänge ein entsprechendes Teilrohr aufnimmt, das mit dem bzw. den jeweils benachbarten Teilrohr bzw. Teilrohren nicht verbun­ den ist; Ausrichten des Rohres bzw. eines jeden Teilrohres hinsichtlich aller Raumachsen zur Realisierung des Gefälles und der Richtung des Rohres bzw. des Teilrohres; Fixieren des Rohres bzw. des Teilrohres; Verbinden der Enden zweier jeweils benachbarter Teilrohre, sofern die zu verlegende Rohrleitung aus mindestens zwei Teilrohren besteht.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird steuerbare Hori­ zontalbohrtechnik zur Erstellung der Horizontalbohrung ver­ wendet, wobei die Horizontalbohrung sowohl mittels koaxialer Bohrweise unter Verwendung eines Pilotbohrstranges und eines Überwaschbohrgestänges als auch mittels einaxialer Bohrweise erfolgen kann.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Erstellen der Horizontalbohrung mit einem Durchmesser, der größer als derjenige der zu verlegenden Leitung ist, die Schritte Anlegen einer Horizontalbohrung und Aufweiten der Bohrung auf einen letztendlichen Durchmesser, der größer ist als derjenige der zu verlegenden Leitung.

Besonders bevorzugt ist dabei eine Ausführungsform, bei der der letztendliche Durchmesser der Bohrung mindestens etwa das 1,2-fache des Durchmessers des zu verlegenden Leitungs­ rohres beträgt.

Ganz besonders bevorzugt ist, wenn der letztendliche Durch­ messer der Bohrung mindestens etwa das 1,5-fache des Durch­ messers des zu verlegenden Leitungsrohres beträgt.

In einer Alternative ist das Verfahren dadurch gekennzeich­ net, daß das zu verlegende Leitungsrohr bzw. die jeweiligen Teilrohre mindestens ein Verfüllmittel an der Außenwand des Leitungsrohres bzw. der Teilrohre aufweist bzw. aufweisen. Bevorzugt ist dabei, daß das Verfüllmittel mindestens eine Verfülleitung umfaßt.

In einer bevorzugten Alternative ist vorgesehen, daß minde­ stens ein Verfüllmittel bzw. eine Verfülleitung nicht lösbar mit dem Leitungsrohr bzw. den Teilrohren verbunden ist.

In einer Alternative des Verfahrens ist mindestens ein Ver­ füllmittel bzw. eine Verfülleitung lösbar mit dem Leitungs­ rohr bzw. den Teilrohren verbunden.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird bzw. werden das Leitungsrohr bzw. die Teilrohre fixiert, indem Dämmaterial in den Ringraum zwischen dem Leitungsrohr bzw. den Teilroh­ ren und dem Bohrloch eingebracht wird. Alternativ kann das Rohr bzw. die Teilrohre verdämmt und dabei fixiert werden, indem Dämmaterial mittels des Verfüllmittels in den Ringraum zwischen dem Leitungsrohr bzw. den Teilrohren und dem Bohr­ loch eingebracht wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Dämmaterial aus der Gruppe ausgewählt, die Beton, Betonschlämme, Zement­ schlämme, Sand und Kunststoffe umfaßt. In einer ganz beson­ ders bevorzugten Ausführungsform wird als Kunststoff ein Polyurethan verwendet.

Das Verfahren kann weiterhin dadurch gekennzeichnet sein, daß nach einem mindestens teilweisen Fixieren des Rohres bzw. des Teilrohrs mindestens ein Verfüllmittel aus dem Bohrloch entfernt wird.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Aus­ richten eines Rohres für Rohrleitungen, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorrichtung mindestens ein Spannmittel sowie ein Mittel zum Spannen des Spannmittels, mindestens einen Packer und mindestens eine Justiervorrichtung umfaßt, wobei das Spannmittel durch eine sich durch den Packer erstrecken­ de Öffnung des im Leitungsrohr bzw. Teilrohr befindlichen Packers geführt wird und das Spannmittel mit dem Mittel zum Spannen des Spannmittels auf Spannung gezogen wird und das solchermaßen begradigte Rohr mittels einer Justiervorrich­ tung hinsichtlich aller Raumachsen ausgerichtet werden kann.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist das Spannmittel ein Stahlseil und/oder ein Kunststoffseil und/oder eine Kom­ bination beider.

Die Erfindung betrifft ebenso eine Vorrichtung zum Ausrich­ ten eines Rohres für Rohrleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mindestens ein Ausgleichsmittel und min­ destens einen Packer umfaßt, wobei das Ausgleichsmittel durch eine sich durch den Packer erstreckende Öffnung des im Leitungsrohr bzw. Teilrohr befindlichen Packers geführt wird und das Rohr dadurch begradigt wird, und das solchermaßen begradigte Rohr mittels einer Justiervorrichtung hinsicht­ lich aller Raumachsen ausgerichtet werden kann.

Schließlich betrifft die Erfindung noch eine Vorrichtung zum Ausrichten eines Rohres für Rohrleitungen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorrichtung mindestens ein Ausgleichsmit­ tel umfaßt, das im Inneren des zu verlegenden Rohres geführt wird und der Begradigung des zu verlegenden Rohres dient, und das solchermaßen begradigte Rohr mittels einer Justier­ vorrichtung hinsichtlich aller Raumachsen ausgerichtet wer­ den kann.

In einer speziellen Ausführung der letztgenannten Vorrich­ tungen ist das Ausgleichsmittel ausgewählt aus der Gruppe, die Rohre und Stangen und Kombinationen davon umfaßt, und aus einem Material hergestellt, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die Stahl und Kunststoffe umfaßt.

In einer Alternative der Vorrichtungen weist mindestens ein Packer eine exzentrische Führung für das Spannmittel bzw. das Ausgleichsmittel auf.

Besonders geeignet sind die Vorrichtungen, wenn die Position der Führung für das Spannmittel bzw. das Ausgleichsmittel innerhalb des Packerkörpers geändert werden kann.

In einer Alternative der Vorrichtungen kann das Spannmittel bzw. das Ausgleichsmittel an der äußeren Oberfläche des Packers und nicht durch eine sich durch den Packer erstreckende Öffnung geführt werden.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Aus­ richten eines Rohres für Rohrleitungen, dadurch gekennzeich­ net, daß die besagte Vorrichtung mindestens einen Packer, der an der Außenseite des Rohres angebracht ist und aus ei­ ner Anzahl einzeln ansteuerbarer und befüllbarer Segmente besteht, deren Füllungsgrad geändert werden kann, und eine Justierung, die ein Ausrichten des Rohres hinsichtlich aller Raumachsen erlaubt, umfaßt.

In einer Alternative der Vorrichtung kann der Füllungsgrad der einzeln ansteuerbaren und befüllbaren Segmente der Packer pneumatisch oder hydraulisch geändert werden.

In einer Alternative kann die Vorrichtung zum Ausrichten eines Rohres für Freigefälleleitungen dadurch gekennzeichnet sein, daß die besagte Vorrichtung zum Fixieren eines Rohres in einer zum Zwecke der Verlegung einer Rohrleitung angeleg­ ten Horizontalbohrung verwendet wird.

In einer Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine der erfindungsgemäßen Vorrichtungen verwendet werden.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, daß das erfindungs­ gemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß eine erfin­ dungsgemäße Vorrichtung vor dem Verbinden der jeweiligen Enden der aufeinanderfolgenden, fixierten Teilrohre voll­ ständig entfernt wird.

Alternativ kann das erfindungsgemäße Verfahren dadurch ge­ kennzeichnet sein, daß eine erfindungsgemäße Vorrichtung vor dem Verbinden der jeweiligen Enden der aufeinanderfolgenden fixierten Teilrohre teilweise entfernt wird.

In einer weiteren Alternative ist das erfindungsgemäße Ver­ fahren dadurch gekennzeichnet, daß eine erfindungsgemäße Vorrichtung vor dem Verbinden der jeweiligen Enden der auf­ einanderfolgenden, fixierten Teilrohre nicht entfernt wird.

Besonders bevorzugt ist das erfindungsgemäße Verfahren, wenn die zu verlegende Rohrleitung eine Freigefälleleitung ist.

Vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren auch dann, wenn die zu verlegende Leitung eine Druckleitung ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verlegung von Rohrleitun­ gen, gekennzeichnet durch die Abfolge der Schritte Erstellen einer Horizontalbohrung mit einem Durchmesser, der größer als derjenige der zu verlegenden Leitung ist; Einziehen ei­ nes die Leitung bildenden Rohres bzw. alternativ einer An­ zahl von lösbar untereinander in Reihe verbundenen Teilroh­ ren, wobei die jeweilige Länge der einzelnen Teilrohre in etwa den jeweiligen Haltungslängen der Leitung entspricht; Durchtrennen des Rohres in etwa am Ende einer jeweiligen Haltungslänge und/oder am Anfang der jeweils folgenden Hal­ tungslänge, bzw. alternativ Lösen der lösbaren Verbindung zwischen den entsprechenden Teilrohren, sofern die Gesamt­ länge größer als eine Haltungslänge ist, so daß jede Hal­ tungslänge ein entsprechendes Teilrohr aufnimmt, das mit dem bzw. den jeweils benachbarten Teilrohr bzw. Teilrohren nicht verbunden ist; Ausrichten des Rohres bzw. eines jedes Teil­ rohres hinsichtlich aller Raumachsen zur Realisierung des erforderlichen Gefälles und der Richtung; Fixieren des Roh­ res bzw. des Teilrohres und Verbinden der Enden zweier je­ weils benachbarter Teilrohre, sofern die zu verlegende Rohr­ leitung aus mindestens zwei Teilrohren besteht; bietet ge­ genüber dem Stand der Technik eine Reihe von Vorteilen.

Grundsätzlich werden alle negativen Aspekte einer offenen Verlegung bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens überwunden. Dies bedeutet unter anderem eine geringere Ver­ kehrsbelastung und Verkehrsgefährdung sowie die Schonung von Umwelt und Anwohnern, da das erfindungsgemäße Verfahren aus­ gehend von einer Eintrittsöffnung über Längen von bis zu mehreren hundert Metern einen entsprechenden Bohrstrang vor­ antreiben kann. Ein ständiges Umsetzen der Bohranlage wird dadurch ebensowenig notwendig, wie umfangreiche Sicherungs­ maßnahmen der Baustelle entlang des sonst üblicherweise vor­ handenen offenen Grabens.

Da nicht das gesamte über dem späteren Leitungsquerschnitt liegende Erdreich abgetragen und zwischengelagert werden muß, fällt ein verringertes Erdaushubvolumen an und es ent­ steht dementsprechend ein geringeres Verkehrsaufkommen zu dessen Beseitigung, was zu einer Verringerung der Kosten und der Belästigung der Anwohner führt. Mit dem Vermeiden eines offenen Grabens wird weiterhin die ansonsten als unkalku­ lierbares Risiko bestehende Abhängigkeit der Bauarbeiten von den Witterungsverhältnissen nahezu vollständig ausgeschal­ tet.

Darüber hinaus ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, daß Leitungen in Gebieten verlegt werden, die bisher prak­ tisch nicht zugänglich waren. Dazu gehören unter anderem bereits mit Gebäuden überbaute Flächen sowie Gewässerflä­ chen. Auch Gebiete mit starkem Grundwasserzufluß sind mit­ tels dieser Technik für die Verlegung von Rohrleitungen mög­ lich, ohne daß eine ökologisch bedenkliche Absenkung des Grundwassers notwendig wäre.

Das erfindungsgemäße Verfahren besticht verglichen mit dem sogenannten Mikro-Tunnelling besonders durch die bedeutende Ersparnis von Zeit und damit Kosten, die dadurch bedingt wird, daß im Unterschied zum Micro-Tunnelling, eine horizon­ tale Bohrung realisiert wird, deren Durchmesser größer als derjenige der zu verlegenden Leitung ist. Damit wird die ausgesprochen zeitraubende hochpräzise Bohrweise des Micro- Tunnellings, die vor allem die im Freigefälleleitungsbau im Promille-Bereich angesiedelte Genauigkeit und Toleranz der Rohrleitung bereits beim eigentlichen Bohrvorgang einhalten muß, hinfällig.

Einem der zentralen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfah­ rens, der Möglichkeit, ein jedes Rohr bzw. Teilrohr hin­ sichtlich aller drei Raumachsen den jeweiligen Erfordernis­ sen entsprechend auszurichten, ist es zu verdanken, daß ge­ genüber dem Micro-Tunnelling weitere Vorteile mit dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren verbunden sind. Begrenzte beim Micro- Tunnelling die mangelnde Präzision des Vortriebs über lange Strecken die grundsätzliche Reichweite und macht die Erstel­ lung neuer Startlöcher nach vergleichsweise kurzen Weg­ strecken bereits wieder notwendig, so trifft dies bei dem erfindungsgemäßen verfahren nicht zu. Hier können über Bohr­ strecken von mehreren hundert Metern Rohrleitungen verlegt werden, indem die Teilrohre, den jeweiligen Erfordernissen entsprechend, ggf. hinsichtlich des zu realisierenden Gefäl­ les ausgerichtet werden können.

Entsprechend den einschlägigen Bestimmungen für den Rohrlei­ tungsbau müssen derartige Leitungen in bestimmten Abständen (Haltungslängen) durch Schächte zugängig gemacht werden. Es sind Vorstufen zu diesen Schächten, die dazu verwendet wer­ den, daß entweder das als ganzes Stück eingezogene Leitungs­ rohr, oder die Anzahl von lösbar untereinander in Reihe ver­ bundenen Teilrohren, durchtrennt bzw. die lösbaren Verbin­ dungen gelöst werden.

Im Falle des Durchtrennens des Rohres kann auch ein vergli­ chen mit der Gesamtlänge kurzes Stück des Teilrohres abge­ trennt werden, so daß ein Freiraum zwischen den beiden durch den Schneidevorgang erzeugten Teilrohren besteht, der Raum für die eigentliche Ausrichtungsprozedur läßt. Bei den al­ ternativ eingebrachten miteinander verbundenen Teilrohren ist wesentlich, daß die Länge der Teilrohre in etwa den je­ weiligen Haltungslängen entsprechen, in die sie eingebracht werden, so daß ihre jeweiligen Enden in den korrespondieren­ den Schacht nur wenig hineinragen oder mit diesem bündig ab­ schließen.

Wie im Falle des als ganzes eingebrachten Rohres, das erst nachfolgend durchtrennt wird, können auch die untereinander lösbar verbundenen Teilrohre gegebenenfalls den jeweiligen (Gefälle-)Erfordernissen entsprechend ausgerichtet werden. Diese Ausrichtung wird in jedem Fall dadurch ermöglicht, daß der Durchmesser der Horizontalbohrung größer ist als derje­ nige der zu verlegenden Leitung, d. h. mithin der zu verle­ genden Rohre. Um einen optimalen (Gefälle-)Verlauf zu reali­ sieren wird das Rohr, sofern notwendig, hinsichtlich aller drei Raumachsen ausgerichtet.

Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Verfahren auch auf Rohrleitungen anwendbar, die vergleichsweise kurz sind und deren Länge eine Haltungslänge oder weniger beträgt. In die­ sem Fall unterbleibt in der Regel das Durchtrennen des ein­ gebrachten Rohres bzw. Zusammenstellen und Lösen einer Rohr­ kette aus untereinander lösbar verbundenen Teilrohren. Stattdessen kann das erfindungsgemäß verlegte Leitungsrohr direkt an die jeweiligen Installationen angeschlossen wer­ den.

Indem das Rohr bzw. Teilrohr durch Verdämmen des zwischen dem Rohr bzw. dem Teilrohr und dem Bohrloch befindlichen Ringraumes fixiert wird, wird gewährleistet, daß die vorge­ nommene Ausrichtung, und somit z. B. das erzeugte Gefälle, tatsächlich als solches auch erhalten bleibt. Nach dem Fi­ xieren werden schließlich die Enden jeweils benachbarter Teilrohre so zusammengefügt, daß auch in diesem Bereich das notwendige Gefälle realisiert wird. Dabei kann es notwendig werden, daß, da, wie oben beschrieben, unter Umständen kurze Rohrstücke entfernt werden, diese durch bauliche Maßnahmen zu ersetzen, und so eine Brücke zwischen den jeweiligen En­ den zweier benachbarter, sich jeweils über die Haltungslänge erstreckender Teilrohre herzustellen.

Die Verwendung der steuerbaren Horizontalbohrtechnik im Rah­ men des erfindungsgemäßen Verfahrens, sei es nun koaxial oder einaxial, ist grundsätzlich aufgrund der mit dieser Technik zu erzielenden Präzision des eigentlichen Bohrvor­ ganges von großer Bedeutung und von Vorteil. Mit dieser Technik lassen sich die erforderlichen Horizontalbohrungen schnell und präzise anbringen und schaffen damit die Voraus­ setzungen, eine Rohrleitung mit einem entsprechenden Gefälle in kurzer Zeit auf einer sehr genau festzulegenden Trasse zu verlegen. Dies schließt auch die Realisierung von irgendwel­ chen Kurven nicht aus, was beim Micro-Tunnelling praktisch ausgeschlossen ist, da die zum Vorschub verwendeten Schub­ elemente identisch mit den die Leitung bildenden Rohrelemen­ ten sind.

Indem das Erstellen einer Horizontalbohrung mit einem Durch­ messer, der größer als derjenige der zu verlegenden Leitung ist, in zwei getrennten Schritten erfolgen kann, bieten sich weitere Vorteile dergestalt, daß ein präziser erster Bohr­ kanal mit einem vergleichsweise geringen Durchmesser schnell realisiert werden kann, gefolgt vom Aufweiten der Bohrung auf den letztendlichen Durchmesser, der größer ist als der­ jenige der zu verlegenden Leitung. Darüber hinaus kann auf diese Art und Weise auch gegebenenfalls ein bestimmtes Pro­ fil der Bohrung leichter realisiert werden.

Wie aus dem oben Gesagten bereits hervorgeht, kommt der Auf­ weitung beim erfindungsgemäßen Verfahren eine zentrale Be­ deutung zu. Die Aufweitung bedingt, daß die zu verlegende Rohrleitung bzw. die Teilrohre ein Spiel hinsichtlich aller Raumachsen aufweist bzw. aufweisen, was dazu genutzt werden kann, eine entsprechende Ausrichtung z. B. in Form eines Ge­ fälles zu realisieren.

Eine Aufweitung um etwa den Faktor 1,2 verglichen mit dem Durchmesser der zu verlegenden Rohrleitung, kann bereits dazu geeignet sein, eine, z. B. besonders für Freigefällelei­ tungen, benötigte Neigung zu realisieren. Besondere Vorteile ergeben sich bei einem Faktor von größer etwa 1,5. Andere Vielfache des Durchmessers des zu verlegenden Leitungsrohres können sinnvoll sein und werden von Faktoren wie Haltungs­ länge und zu realisierendem Gefälle bestimmt.

Der Ausrichtung des Rohres bzw. eines jeden Teilrohres folgt das Fixieren, beispielsweise durch Verdämmen. Eine Verdäm­ mung des zwischen dem Leitungsrohr bzw. den Teilrohren und dem Bohrloch befindlichen Ringraumes kann auf verschiedene Art und Weise vorgenommen werden, wobei es jedoch von Vor­ teil ist, wenn das zu verlegende Leitungsrohr bzw. die Teil­ rohre sowie die aus dem ursprünglichen Leitungsrohr durch Durchtrennen entstandenen Teilrohre ein Verfüllmittel, typi­ scherweise in Form einer perforierten Verfülleitung, an der Außenwand des Leitungsrohrs bzw. der Teilrohre aufweist bzw. aufweisen. Damit wird gewährleistet, daß der Ringraum tat­ sächlich an allen Stellen zuverlässig verdämmt wird.

Grundsätzlich ist jedoch festzuhalten, daß das erfindungs­ gemäße Verfahren auch dann zu realisieren ist, wenn das Ver­ füllmaterial nicht durch derartige Verfüllmittel in den Ringraum eingebracht wird, sondern einfach z. B. mit Lanzen eingepreßt wird. Derartige Verfüllmittel, und Verfülleitun­ gen im besonderen, können zusammen mit dem Dämmaterial je­ doch wesentlich dazu beitragen, daß die Rohrleitung zusätz­ lich an Festigkeit gewinnt.

Es kann unter Umständen, in Abhängigkeit von den Bodenver­ hältnissen, durchaus sinnvoll sein, spezielle Verdämmbedin­ gungen zu realisieren, so z. B. das Einpressen von Dämmate­ rial unter hohem Druck, so daß die entsprechenden Verfüllei­ tungen technisch aufwendig zu gestalten sind, oder daß das Verfüllmittel lösbar mit dem Leitungsrohr bzw. den Teilroh­ ren verbunden ist und somit nach, unmittelbar nach und wäh­ rend des Verdämmens aus dem Ringraum wiederum entfernt wer­ den kann.

Als Dämmaterialien eignen sich besonders Beton, Betonschläm­ me, Zementschlämme, Sand und Kunststoffe, und ganz besonders Polyurethane, sind jedoch nicht auf die genannten Materia­ lien beschränkt. Beton im weitesten Sinne und Kunststoffe, vor allen Dingen Polyurethane, sind insoweit von großer Be­ deutung, als daß der Ringraum nahezu hermetisch mit den ge­ nannten Materialien abgedichtet werden kann, was einer zwei­ ten Schutzhülle für das Leitungsrohr gleichkommt und dem Rohr zusätzliche Drucksicherheit verleiht. Damit wird ein Schutz des im Rohr geführten Mediums vor schädlichen Umwelt­ einflüssen (z. B. durch Sickeröle) gewährleistet, aber auch umgekehrt eine zusätzliche Barriere für das in der Rohrlei­ tung geführte Medium errichtet, das bei Zerstörung des ei­ gentlichen Leitungsrohres in einem zusätzlichen baulichen Container aufgefangen sein wird und demzufolge auf die Um­ welt keine nachteilige Wirkung ausüben können wird.

Durch eine entsprechende zeitliche Gestaltung des Fixierpro­ zeses, was speziell bei Vorhandensein der Verfülleitungen möglich ist, können die Verfüllmittel aus dem Bohrloch ent­ fernt werden und einer weiteren Verwendung zugeführt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausrichten eines Rohres für Freigefälleleitungen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die besagte Vorrichtung mindestens ein Spannmittel sowie ein Mittel zum Spannen des Spannmittels, mindestens einen Packer und eine Justiervorrichtung umfaßt, wobei das Spann­ mittel durch eine sich durch den Packer erstreckende Öffnung des im Leitungsrohr oder Teilrohr befindlichen Packers ge­ führt wird und das Spannmittel mit dem Mittel zum Spannen des Spannmittels auf Spannung gezogen wird und das solcher­ maßen begradigte Rohr mittels der Justiervorrichtung hin­ sichtlich aller Raumachsen ausgerichtet werden kann, bietet besonders in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Reihe von Vorteilen.

In Abhängigkeit vom Material, aus dem die zu verlegende Lei­ tung hergestellt ist, wie z. B. Beton, Stein, Stahl, Guß, Kunststoff und Eternit, sowie der jeweiligen Haltungslänge, wird das entsprechende (Teil-)Rohr bedingt durch seine Ei­ genmasse sowie das dem Material eigene Elastizitätsmodul eine Krümmung aufweisen, die sich mit Blick auf das zu rea­ lisierende Gefälle nachteilig auswirken könnte. Es ist des­ halb von zentraler Bedeutung, daß diese Biegung korrigiert und das solchermaßen korrigierte Rohr dann auch fixiert wird.

Die grundsätzliche Vorgehensweise zur Fixierung wurde be­ reits in den obigen Abschnitten diskutiert. Die Vorrichtung zum Ausrichten eines Rohres für Freigefälleleitungen sieht ein Spannmittel vor, das durch einen sogenannten Packer, der sich seinerseits wiederum in dem auszurichtenden Rohr befin­ det, geführt wird. Das Spannmittel wird mit dem Mittel zum Spannen des Spannmittels auf Spannung gezogen. Die auf dem Spannmittel, typischerweise einem Stahlseil, angeordneten Packer können den Querschnitt des zu verlegenden Teilrohres vollständig ausfüllen, wie im folgenden angenommen. Indem mit dem Mittel zum Spannen des Spannmittels das Spannmittel auf Spannung gezogen wird, wird das Spannmittel eine Achse definieren, auf der die typischerweise, aber nicht notwendi­ gerweise rohrquerschnittserfüllenden Packer angeordnet sind, und diese die Biegung des Leitungsrohres minimiert, so daß das Rohr in diesem gespannten Zustand nahezu vollständig begradigt sein wird. Anschließend kann die erwünschte Nei­ gung und Orientierung des Teilrohres mit einer Ju­ stiervorrichtung hinsichtlich aller Raumachsen hergestellt werden. Typischerweise befinden sich an beiden Enden des auszurichtenden Teilrohres derartige Vorrichtungen zum Aus­ richten.

Auf diese Art und Weise wird gewährleistet, daß unter den beengten Bedingungen eines nach jeder Haltungslänge anzule­ genden Schachtes eine einwandfreie Ausrichtung des Teilroh­ res und damit ggf. die Ausbildung des erforderlichen Gefäl­ les vorgenommen werden kann.

Eine Vorrichtung zum Ausrichten eines Rohres für Rohrleitun­ gen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vorrichtung mindestens ein Ausgleichsmittel und mindestens einen Packer umfaßt, wobei das Ausgleichsmittel durch eine sich durch den Packer erstreckende Öffnung des im Leitungsrohr bzw. Teil­ rohr befindlichen Packers geführt wird und das Rohr dadurch begradigt wird, und das solchermaßen begradigte Rohr mittels einer Justiervorrichtung hinsichtlich aller Raumachsen aus­ gerichtet werden kann, bietet eine Reihe von weiteren Vor­ teilen, besonders dann, wenn das Ausgleichsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, die Rohre und Stangen und Kombinationen davon umfaßt, und aus einem Material hergestellt ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die Stahl und Kunststoffe umfaßt. Durch Verwendung eines Rohres bzw. einer Stange oder Kombinationen davon als Ausgleichsmittel ist es möglich, ohne Verwendung eines Spannmittels die Biegung des Leitungs­ rohres zu minimieren. Das Ausgleichsmittel kann dabei so konstruiert werden bzw. unter Verwendung von Materialien hergestellt werden, daß es seinerseits über die gesamte Rohrlänge bzw. Länge des Teilrohres keine Biegung aufweist. Dieser erhöhte konstruktive und materialtechnische Aufwand erscheint jedoch insoweit gerechtfertigt, als daß das ent­ sprechende Ausgleichsmittel nach dem Ausrichten und Fixieren des zu verlegenden Rohres bzw. Teilrohres für weitere Aus­ richtungsvorgänge wiederverwendet werden kann. Indem mehrere der Ausgleichsmittel lösbar miteinander verbunden werden können, besteht weiterhin die Möglichkeit, verschiedene Hal­ tungslängen mit einem minimalen Satz an Ausgleichsmitteln bearbeiten zu können. Auch im Falle dieser Vorrichtung zum Ausrichten eines Rohres für Rohrleitungen können die Packer den Rohrquerschnitt ausfüllen, müssen dies jedoch nicht not­ wendigerweise.

Eine Vorrichtung zum Ausrichten eines Rohres für Rohrleitun­ gen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vorrichtung mindestens ein Ausgleichsmittel umfaßt, das im Inneren des zu verlegenden Rohres geführt wird und der Begradigung des zu verlegenden Rohres dient, und das solchermaßen begradigte Rohr mittels einer Justiervorrichtung hinsichtlich aller Raumachsen ausgerichtet werden kann, ist insoweit vorteil­ haft, als daß neben dem Ausgleichsmittel keine wei­ teren Elemente sich im Rohrquerschnitt befinden bzw. darin eingebracht werden müssen. Dies verringert sowohl den mone­ tären als auch den zeitlichen Aufwand beim Verlegen von Rohrleitungen nicht unerheblich. Eine derartige Minimierung der Biegung des Leitungsrohres, das die Biegung mit einem Ausgleichsmittel, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die Rohre und Stangen und Kombinationen davon umfaßt und aus einem Material hergestellt ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die Stahl und Kunststoffe umfaßt, kann besonders dann von Vorteil sein, wenn das zu begradigende Rohr ver­ gleichsweise kurz ist und eine vergleichsweise starke Bie­ gung aufweist.

Die Verwendung eines Stahlseiles ist als besonders geeignet zu betrachten, da geeignetes Material aus anderen Bereichen der Technik, wie z. B. dem Seilbahnbau, problemlos verfügbar ist und auch die erforderlichen Voraussetzungen, wie z. B. extreme Zugfestigkeit und Langlebigkeit erfüllt. Weiterhin ist bei Verwendung eines Stahlseiles eine Realisierung der notwendigen Spannung mit geringem apparativen Aufwand, z. B. durch Aufwickeln des Stahlseiles mittels einer Winde, pro­ blemlos zu erreichen.

Neben der Verwendung eines Stahlseiles bietet sich auch die Verwendung eines Kunststoffseiles an, da dieses unter Um­ ständen eine geringere Masse aufweisen und ggf. auch billi­ ger sein kann und somit sowohl einen technischen als auch ökonomischen Vorteil in sich birgt. Schließlich kann auch eine Kombination beider Seiltypen mit Vorteilen verbunden sein, die zum einen in einer verringerten Masse und zum an­ deren in vorteilhaften Materialeigenschaften begründet ist.

Die Führung des Stahlseiles bzw. des Ausgleichsmittels muß nicht zwangsweise durch eine im Packer zentral angeordnete Führung erfolgen. Es ist in besonderen Fällen durchaus von Vorteil, wenn die entsprechende Führung für das Spannmittel exzentrisch angeordnet ist und die Position der Führung in­ nerhalb des Packerkörpers sogar verändert werden kann. Eine Modifikation des Packers dergestalt, daß das Spannmittel bzw. das Ausgleichsmittel an der äußeren Oberfläche des Packers und nicht durch eine sich durch den Packer erstreckende Öffnung, geführt wird, kann ebenfalls von Vorteil sein und auch hier mit der Verringerung der zu leistenden Arbeit bei Realisierung der erforderlichen Begradigung des Teilrohres verbunden sein.

Aus einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aus­ richten eines Rohres für Rohrleitungen, die dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß sie mindestens einen Packer, der an der Außenseite des Rohres angebracht ist und aus einer Anzahl einzeln ansteuerbarer und befüllbarer Segmente besteht, de­ ren Füllungsgrad geändert werden kann, und eine Justiervor­ richtung, die ein Ausrichten des Rohres hinsichtlich aller Raumachsen erlaubt, umfaßt, ergeben sich unter anderem die folgenden Vorteile.

Indem mindestens ein Packer an der Außenseite des Rohrs an­ gebracht ist, bleibt das Volumen des Rohres frei. Da die verschiedenen Segmente des an der Außenseite des Rohres an­ gebrachten Packers einzeln angesteuert und, hydraulisch oder pneumatisch, befüllt werden können, ist eine den Erforder­ nissen des zu realisierenden Gefälles angepaßte Ausrichtung des Teilrohres auch unter den Bedingungen möglich, daß das Volumen des Rohres zu Zwecken der Ausrichtung des Teilrohres keine Packer oder sonstigen Mittel der entsprechenden Vor­ richtung aufnehmen kann bzw. soll. Gleichzeitig stellt ein derartiger externer Packer ein Mittel zum - zumindest teil­ weisen - Verdämmen des Ringraumes dar.

Eine derartige Vorrichtung zum Ausrichten eines Rohres für Rohrleitungen kann damit ganz besonders vorteilhaft bei Roh­ ren angewendet werden, bei denen, z. B. materialbedingt, die oben diskutierte Spannvorrichtung nicht zum Einsatz gelangen kann. Da der Füllungsgrad der einzeln ansteuerbaren Segmente der Packer pneumatisch oder hydraulisch geändert werden kann, ist eine sehr präzise Realisierung des erforderlichen Gefälles möglich. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem an der Außenseite des Rohres ange­ brachten Packer besonders vorteilhaft auch zum Fixieren ei­ nes Rohres, und nicht nur zu dessen Ausrichtung, verwendet werden. Eine derartige Fixierung bietet die Möglichkeit, daß gegebenenfalls nachträglich das in der Rohrleitung reali­ sierte Gefälle verändert werden kann, ohne daß die Leitung bzw. die zur Verdämmung der Leitung verwendeten Materialien entfernt werden müßten. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann stattdessen die Neigung des Leitungsrohres, z. B. auch während des Betriebs, wenn unterschiedliche Medien zu transportieren sind, über die einzeln ansteuerbaren Seg­ mente des Packers angepaßt werden, indem der Füllungsgrad der einzelnen Segmente ausgehend von den die Haltungsstrec­ ken definierenden Schächten, die der Wartung der Leitung dienen, den Erfordernissen entsprechend reguliert wird.

Bei Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Ausrichten und/oder Fi­ xieren der (Teil-)Rohre vollständig entfernen werden. Dies ist besonders dann angemessen, wenn Packer angewendet wer­ den, die das gesamte Volumen des Rohres ausfüllen. Außerdem stellen die entsprechenden Vorrichtungen einen monetären Wert dar, der nicht unnötigerweise in den entsprechenden Schächten verbleiben und damit einer weiteren Nutzung entzo­ gen werden sollte.

Umgekehrt kann es jedoch durchaus von Vorteil sein, wenn die erfindungsgemäßen Vorrichtungen bei Anwendung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens in den Schächten bzw. den Bohrungen verbleiben. Dies gilt besonders dann, wenn die erfindungs­ gemäßen Vorrichtungen zum Ausrichten eines Rohres für Rohr­ leitungen verwendet werden, wobei mindestens ein Packer an der Außenseite des Rohres angebracht ist. Wie bereits oben er­ läutert, kann durch derartige Packer eine Rohrleitung nicht nur ausgerichtet, sondern auch fixiert werden, wobei die Fixierung jedoch korrigierbar ist. Eine weitere spezielle Anwendung dieser Technik ergibt sich bei instabilen Boden­ verhältnissen, so z. B. in erdbebengefährdeten Gebieten oder anderen, besonderen mechanischen Belastungen ausgesetzten Gebieten. Hier wäre eine Fixierung der Rohrleitung und Ver­ wendung der weiter oben beschrieben Dämmaterialien, wie z. B. Beton, Betonschlämme, Zementschlämme oder Kunststoffe, nicht vorteilhaft, da bei entsprechenden Zug- und Druckspannungen nur eine flexible Struktur, wie sie unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem an der Außenseite des (Teil-)Rohres angebrachten Packers realisiert werden kann, keinen Schaden oder zumindest im Vergleich zu starren Strukturen nur geringere Schäden davontragen wird.

Handelt es sich bei der zu verlegenden Rohrleitung um eine Freigefälleleitung, so ist das erfindungsgemäße Verfahren mit ganz besonderen Vorteilen verbunden, die dadurch resul­ tieren, daß bei Freigefälleleitungen das Gefälle mit einer Genauigkeit im Promille-Bereich realisiert werden muß. Somit kommen all die im vorhergehenden beschriebenen Vorteile hin­ sichtlich der Ausrichtung von Rohrleitungen allgemein in diesem speziellen Fall ganz besonders zum Tragen.

Umgekehrt kann das erfindungsgemäße Verfahren jedoch auch dann vorteilhafterweise angewendet werden, wenn die zu verlegende Leitung eine Druckleitung ist. Dies liegt darin begründet, daß bei einer für die jeweiligen Anwendungszwecke optimalen Gestaltung des Gefälles, die unter Zugrundelegung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders präzise und schnell erreicht werden kann, eine unnötige Überdimensionie­ rung der entsprechenden Pumpen vermieden wird und dement­ sprechend auch der Betrieb der für die jeweilige Drucklei­ tung benötigten Pumpe optimiert werden kann, was in beiden Fällen zu einer Verringerung der Kosten führt.

Zur weiteren Veranschaulichung werden das der Erfindung zu­ grundeliegende Verfahrensprinzip sowie bei der Realisierung des Verfahrens verwendete Vorrichtungen anhand der folgenden Figuren dargestellt, wobei:

Fig. 1 die Schrittfolge bei der Verlegung von Freigefälle­ leitungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Leitungsrohres mit an der Außenseite angebrachten Verfüllrohren;

Fig. 3 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung zum Ausrichten eines Leitungsrohres;

Fig. 4 einen Querschnitt eines im Leitungsrohr befindlichen Packers mit exzentrischer Führung des Spannseils; und

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Leitungsroh­ res mit einem an seiner äußeren Oberfläche ange­ brachten Packer mit einzeln ansprechbaren und be­ füllbaren Segmenten zeigt.

Fig. 1 zeigt die Schrittfolge bei der Verlegung von Freige­ fälleleitungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Dabei wird mittels einer Bohranlage 1 ausgehend von einer Ein­ trittsöffnung 2 ein Pilotbohrstrang 3 entsprechend dem spä­ teren Verlauf der Rohrleitung vorangetrieben. Nach Erreichen des Austrittspunkts 4 wird im zweiten Teilschritt ein Auf­ weitbohrstrang 5 an Pilotbohrstrang 3 angebracht, um die Ho­ rizontalbohrung 6 entsprechend dem erforderlichen Durchmes­ ser aufzuweiten, wobei der letztendliche Durchmesser des Bohrloches größer als der Durchmesser des zu verlegenden Leitungsrohres 7 ist. Anschließend wird im dritten Teil­ schritt Leitungsrohr 7 durch Austrittsöffnung 4 in das Bohr­ loch eingezogen. Im vierten Teilschritt werden Schächte 8, 8', 8'' angelegt, entsprechend den für den jeweiligen Lei­ tungstyp erforderlichen Haltungslängen 9, 9', und Leitungs­ rohr 7 im Bereich der Schächte 8, 8', 8'' durchtrennt. Dabei wird typischerweise ein verglichen mit den Haltungslängen sehr kurzes Stück des Leitungsrohres 7 vollständig entfernt. Das entfernte Stück entspricht im wesentlichen demjenigen Teil des Leitungsrohres, der sich zwischen den Haltungslän­ gen erstreckt. In Teilschritten 5 und 6 erfolgt die Ausrich­ tung von Teilrohr 10 mittels der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung. Dazu werden Packer 11, die auf Spannseil 12 angeordnet sind, in Teilrohr 9 eingebracht (Teilschritt 5). Die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung zum Ausrichten eines Leitungsrohres wird ergänzt durch Justiervorrichtung 13 zum Ausrichten des Teilrohres hinsichtlich aller drei Raumachsen. Nachdem Teil­ rohr 9 unter Realisierung des erwünschten Gefälles sowie der erforderlichen Richtung ausgerichtet worden ist, wird Ring­ raum 14 mit geeignetem Dämmaterial, wie z. B. Sand, Beton oder Kunststoffen verdämmt (Teilschritt 7). Dabei bildet der verdämmte Ringraum 15 eine zusätzliche Schutzhülle, die ent­ sprechend dem in der Leitung transportierten Material entwe­ der dieses oder die Umwelt schützt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausrichten eines Rohres wird entfernt und an einem weiteren auszurichtenden und zu fixierenden Teilrohr 10' angebracht (Teilschritt 8). Schließlich werden, wie in Teilschritt 9 dargestellt, die ausgerichteten und fixierten Teilrohre mit geeigneten Verbindungen 16 untereinander ver­ bunden, so daß eine Freigefälleleitung in der ursprünglich beabsichtigten Länge hergestellt wird. Die Schächte 8, 8' und 8'' werden weitgehend zurückgebaut, so daß am Ende le­ diglich die für die herkömmlichen Wartungsarbeiten notwendi­ gen Einstiegsschächte zurückbleiben.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung des Leitungs­ rohres 7 mit an der Außenseite angebrachten Verfülleitungen 17. Im vorliegenden Fall besteht Leitungsrohr 7 aus PE oder Stahl und weist vier Verfülleitungen 17 auf, von denen jede eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 18 aufweist. Durch die Austrittsöffnungen 18 wird Dämmaterial, z. B. Zementschlämme, Betonschlämme, Beton oder Kunststoffe wie Polyurethane, in Ringraum 14 zwischen Leitungsrohr 7 und dem Bohrloch ge­ preßt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die erfindungs­ gemäße Vorrichtung zum Ausrichten des Leitungsrohres nicht dargestellt. Es ist jedoch aus dem oben gesagten ersicht­ lich, daß das Einpressen von Dämmaterial nur dann erfolgen darf, wenn das Leitungsrohr in erforderlicher Weise ausge­ richtet und in dieser Position auch fixiert ist.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung zum Ausrichten eines Leitungsrohres, wobei das Ver­ hältnis von Rohrdurchmesser zu Rohrlänge aus Gründen der Veranschaulichung verglichen mit der Mehrzahl der in der Praxis auftretenden Fällen sehr groß ist. Das mit Verfüllei­ tungen 17 ausgestattete Teilrohr 10 befindet sich im Bohr­ loch. Im Inneren des Teilrohres 10 sind Packer 11 auf einem Spannseil 12 angeordnet und füllen den gesamten Rohrquer­ schnitt aus. Spannseil 12 ist am Mittel 19 zum Spannen des Spannmittels befestigt, welches wiederum selbst an Justier­ vorrichtung 13 angebracht ist, die ein Ausrichten des Teil­ rohres 10 hinsichtlich aller drei Raumachsen erlaubt. Die Justiervorrichtung 13 ist an den Wänden von Schacht 8 befe­ stigt, die das entsprechende Widerlager bilden. Die praktisch identische Vorrichtung zum Ausrichten des Teilroh­ res befindet sich auch am jeweils anderen Ende von Teilrohr 10. Die Funktionsweise dieser Vorrichtung besteht darin, daß am Spannseil 12 angebrachte Packer 11 das Durchbiegen von Teilrohr 10, das eine korrekte Einstellung der erforderli­ chen Neigung, d. h. Gefälle, unmöglich machen würden, kompen­ sieren, indem Spannseil 12 so unter Spannung gesetzt wird, daß die Packer 11 in einer nahezu geraden Linie angeordnet werden und dadurch die Packern 11 aufliegende Rohrwandung begradigen. Mittels Meßgerät 20 wird überprüft, ob Spannseil 12 und damit die Wandung von Teilrohr 10 tatsächlich eine gerade Linie bilden. Um zu gewährleisten, daß das über die Verfülleitungen 17 eingepreßte Dämmaterial in den Leitungen sowie im Ringraum 14 verbleibt, sind Dichtelemente 21 vor­ gesehen, die Ringraum 14 und longitudinale Austrittsöffnung 22 der Verfülleitungen 17 verschließen.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt eines im Leitungsrohr befind­ lichen Packers mit exzentrischer Führung des Spannseils. Die Verwendung eines Packers, bei dem Spannseil 12 exzentrisch geführt ist, ist besonders dann angezeigt, wenn das Rohr, z. B. in Folge des verwendeten Materials oder einer großen Haltungslänge, eine starke Biegung aufweist. Demzufolge be­ findet sich in Teilrohr 10, das sich seinerseits im Bohrloch befindet, ein Packer 11, der eine exzentrische Führung 23 für Spannseil 12 aufweist. Der Grad der Exzentrizität der Führung für das Spannseil sowie die Anzahl der Packer, die eine solche exzentrische Führung aufweisen und in ein jewei­ liges Teilrohr eingebracht werden, hängen von den jeweiligen Erfordernissen ab.

Fig. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Lei­ tungsrohres mit einem an seiner äußeren Oberfläche ange­ brachten Packer mit einzeln ansteuerbaren und befüllbaren Segmenten. An Teilrohr 10 ist ein externer Packer 24 ange­ bracht, der aus mehreren getrennt und einzeln über Drucklei­ tungen 25 ansprechbaren und befüllbaren Kammern 26 besteht. Der externe Packer 24 füllt damit über einen gewissen Be­ reich der Oberfläche von Teilrohr 10 den Ringraum 14 aus. Indem die einzelnen Kammern 26 des externen Packers 24 hin­ sichtlich ihres Füllgrades individuell gesteuert werden kön­ nen, ist eine Ausrichtung von Teilrohr 10 im Bohrloch hin­ sichtlich der drei Raumachsen möglich.

Obwohl die hierin gemachten Ausführungen sich besonders auf die Verlegung von Abwasserleitungen beziehen, ist die vor­ liegende Erfindung in keinster Weise darauf beschränkt. Vielmehr können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtungen Leitungen verlegt werden für alle Medien, die prinzipiell mittels Freigefälleleitun­ gen und/oder Druckleitungen transportiert werden können.

Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesent­ lich sein.

Bezugszeichenliste

1

Bohranlage

2

Eintrittsöffnung

3

Pilotbohrstrang

4

Austrittspunkt

5

Aufweitbohrung

6

Horizontalbohrung

7

Leitungsrohr

8, 8', 8''

Schacht

9, 9'

Haltungslänge

10, 10'

Teilrohr

11

Packer

12

Spannseil

13

Justiervorrichtung

14

Ringraum

15

verdämmter Ringraum

16

Verbindung zwischen zwei fixierten Teilrohren

17

Verfülleitung

18

Austrittsöffnung einer Verfülleitung

19

Mittel zum Spannen des Spannmittels

20

Meßgerät

21

Dichtelement

22

longitudinale Austrittsöffnung

23

exzentrische Führung für Spannseil

24

externer Packer

25

Druckleitungen

26

Kammer

Claims (33)

1. Verfahren zum Verlegen von Rohrleitungen, gekennzeichnet durch die Abfolge der folgenden Schritte:

• 1. - Erstellen einer Horizontalbohrung (6) mit einem Durchmes­ ser, der größer ist als derjenige der zu verlegenden Lei­ tung;
• 2. - Einziehen eines die Leitung bildenden Rohres (7) bzw. al­ ternativ einer Anzahl von lösbar untereinander in Reihe verbundenen Teilrohren, wobei die jeweilige Länge der ein­ zelnen Teilrohre (10, 10') in etwa den jeweiligen Hal­ tungslängen (9, 9') der Leitung entspricht;
• 3. - Durchtrennen des Leitungsrohres (7) in etwa am Ende einer jeweiligen Haltungslänge (9) und/oder am Anfang der je­ weils folgenden Haltungslänge (9'), bzw. alternativ Lösen der lösbaren Verbindung zwischen den entsprechenden Teil­ rohren, sofern die Gesamtleitungslänge größer als eine Haltungslänge ist, so daß jede Haltungslänge (9) ein ent­ sprechendes Teilrohr (10) aufnimmt, das mit dem bzw. den jeweils benachbarten Teilrohr bzw. Teilrohren (10') nicht verbunden ist;
• 4. - Ausrichten des Rohres bzw. eines jeden Teilrohres hin­ sichtlich aller Raumachsen zur Realisierung des erforder­ lichen Gefälles und der Richtung;
• 5. - Fixieren des Rohres bzw. des Teilrohres; und
• 6. - Verbinden der Enden zweier jeweils benachbarter Teilrohre (10, 10'), sofern die zu verlegende Rohrleitung aus minde­ stens zwei Teilrohren besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erstellung der Horizontalbohrung steuerbare Horizontal­ bohrtechnik verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalbohrung mittels koaxialer Bohrweise unter Ver­ wendung eines Pilotstranges und eines Überwaschbohrgestänges erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontalbohrung mittels einaxialer Bohrweise erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Erstellen der Horizontalbohrung mit einem Durchmesser, der größer ist als derjenige der zu verlegenden Leitung, die Schritte Anlegen einer Horizontalbohrung und Aufweiten der Bohrung auf einen letztendlichen Durchmesser, der größer ist als derjenige der zu verlegenden Leitung, umfaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der letztendliche Durchmesser der Bohrung mindestens etwa das 1,2-fache des Durchmessers des zu verlegenden Leitungs­ rohres beträgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der letztendliche Durchmesser der Bohrung mindestens etwa das 1,5-fache des Durchmessers des zu verlegenden Leitungs­ rohres aufweist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zu verlegende Leitungsrohr (7), bzw. die jeweiligen Teilrohre (10, 10') mindestens ein Verfüllmittel an der Außenwandung des Leitungsrohres bzw. der Teilrohre aufweist bzw. aufweisen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfüllmittel mindestens eine Verfülleitung (17) umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens ein Verfüllmittel bzw. eine Verfüllei­ tung (17) nicht lösbar mit dem Leitungsrohr (7) bzw. den Teilrohren (10, 10') verbunden ist.

11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens ein Verfüllmittel bzw. eine Verfüllei­ tung (17) lösbar mit dem Leitungsrohr (7) bzw. den Teilroh­ ren (10, 10') verbunden ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Leitungsrohr (7) bzw. die Teilrohre (10, 10') fixiert wird bzw. werden, indem Dämmaterial in den Ringraum (14) zwischen dem Leitungsrohr bzw. den Teilrohren und dem Bohrloch eingebracht wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Leitungsrohr (7) bzw. die Teilrohre (10, 10') verdämmt und dabei fixiert wird bzw. werden, indem Dämmaterial mittels des Verfüllmittels in den Ringraum (14) zwischen dem Leitungsrohr bzw. den Teilrohren und dem Bohr­ loch eingebracht wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeich­ net, daß das Dämmaterial ausgewählt ist aus der Gruppe, die Beton, Betonschlämme, Zementschlämme, Sand und Kunststoffe umfaßt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff ein Polyurethan verwendet wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß nach einem mindestens teilweisen Fixieren des Rohres bzw. des Teilrohres mindestens ein Verfüllmittel aus dem Bohrloch entfernt wird.

17. Vorrichtung zum Ausrichten eines Rohres für Rohrleitun­ gen zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Patentan­ sprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich­ tung mindestens ein Spannmittel (12) sowie ein Mittel zum Spannen des Spannmittels (19), mindestens einen Packer (11) und mindestens eine Justiervorrichtung (13) umfaßt, wobei das Spannmittel durch eine sich durch den Packer erstrecken­ de Öffnung (23) des im Leitungsrohr (7) bzw. Teilrohr (10, 10') befindlichen Packers (11) geführt wird und das Spann­ mittel (12) mit dem Mittel (19) zum Spannen des Spannmittels auf Spannung gezogen wird und das solchermaßen begradigte Rohr mittels einer Justiervorrichtung (13) hinsichtlich al­ ler Raumachsen ausgerichtet werden kann.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannmittel ein Stahlseil und/oder ein Kunststoff­ seil, und/oder eine Kombination beider ist.

19. Vorrichtung zum Ausrichten eines Rohres für Rohrleitun­ gen zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Patentan­ sprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich­ tung mindestens ein Ausgleichsmittel und mindestens einen Packer (11) umfaßt, wobei das Ausgleichsmittel durch eine sich durch den Packer erstreckende Öffnung (23) des im Lei­ tungsrohr (7) bzw. Teilrohr (10, 10') befindlichen Packers (11) geführt wird und das Rohr dadurch begradigt wird, und das solchermaßen begradigte Rohr mittels einer Justiervor­ richtung (13) hinsichtlich aller Raumachsen ausgerichtet werden kann.

20. Vorrichtung zum Ausrichten eines Rohres für Rohrleitun­ gen zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Patentan­ sprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich­ tung mindestens ein Ausgleichsmittel umfaßt, das im Inneren des zu verlegenden Rohres geführt wird und der Begradigung des zu verlegenden Rohres dient, und das solchermaßen begra­ digte Rohr mittels einer Justiervorrichtung (13) hinsicht­ lich aller Raumachsen ausgerichtet werden kann.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, die Rohre und Stangen und Kombinationen davon umfaßt, und aus einem Material hergestellt ist, das ausge­ wählt ist aus der Gruppe, die Stahl und Kunststoffe umfaßt.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17-19 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Packer eine ex­ zentrische Führung für das Spannmittel bzw. das Ausgleichs­ mittel aufweist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17-19 und 21- 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Führung für das Spannmittel bzw. das Ausgleichsmittel innerhalb des Pac­ kerkörpers geändert werden kann.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17-19 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannmittel bzw. das Aus­ gleichsmittel an der äußeren Oberfläche des Packers und nicht durch eine sich durch den Packer erstreckende Öffnung (23) geführt wird.

25. Vorrichtung zum Ausrichten eines Rohres für Rohrleitun­ gen zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Patentan­ sprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Vorrichtung mindestens einen Packer, der an der Außenseite des Rohres angebracht ist und aus einer Anzahl einzeln an­ steuerbarer und befüllbarer Segmente (26) besteht, deren Füllungsgrad geändert werden kann, und eine Justiervorrich­ tung, die ein Ausrichten des Rohres hinsichtlich aller Raum­ achsen erlaubt, umfaßt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllungsgrad der einzeln ansteuerbaren und befüll­ baren Segmente (23) der Packer pneumatisch oder hydraulisch geändert werden kann.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17-26, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Vorrichtung zum Ausrichten eines Rohres auch zum Fixieren des Rohres in einer zum Zwecke der Verlegung einer Rohrleitung angelegten Horizon­ talbohrung verwendet wird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17-27 verwendet wird.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-16 und 28, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17-27 vor dem Verbinden der jeweiligen Enden der aufeinanderfolgenden, fixierten Teilrohre vollständig ent­ fernt wird.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-16 und 28, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17-27 vor dem Verbinden der jeweiligen Enden der aufeinanderfolgenden, fixierten Teilrohre teilweise entfernt wird.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-16 und 28, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17-27 vor dem Verbinden der jeweiligen Enden der aufeinanderfolgenden, fixierten Teilrohre nicht entfernt wird.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-16 und 28-31, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verlegende Rohrleitung eine Freigefälleleitung ist.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-16 und 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verlegende Leitung eine Druckleitung ist.