DE2625300C2

DE2625300C2 - Verfahren und Gerät zum Verlegen eines relativ steifen Rohres oder Kabels in den Boden

Info

Publication number: DE2625300C2
Application number: DE19762625300
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Digging Trading Co NV
Current assignee: Digging Trading Co NV
Priority date: 1975-06-05
Filing date: 1976-06-04
Publication date: 1984-05-24
Also published as: NL165805C; FR2313619B1; GB1540439A; DE2625300A1; NL7506691A; BE842634A; FR2313619A1; NL165805B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum fortschreitenden Verlegen einer relativ steifen Rohrleitung oder eines Kabels mittels einer Grabenaushubmaschine in einen gleichzeitig fortschreitend in den Boden eingebrachten, schlitzförmigen Graben, bei dem die Rohrleitung oder das Kabel auf dem Boden ausgelegt, diese in ein Ablegegehäuse eingeführt, dann das Grabwerkzeug mit dem daran befestigten Ablegegehäuse um eine Achse schwenkend abgesenkt wird und die Rohrleitung oder das Kabel mit Fortschreiten der Maschine mittels dem Ablegegehäuse in den Graben abgelegt w'rd.
ίο Unter einer relativ steifen Rohrleitung wird dabei ein Rohrstrang verstanden, der nicht stärker als auf einem relativ großen Mindestbiegedurchmesser im Bereich von z. B. 2 bis 10 m gebogen werden kann oder darf, um übermäßige Materialbaanspruchungen zu vermeiden. \s Insbesondere, aber nicht ausschließlich, kann es sich um eine Rohrleitung aus zusammengeschweißten Polyäthylenrohren mit beispielsweise 140 mm Innendurchmesser, 160 mm Außendurchmesser und einem maximalen Biegeradius von ca. 4 m handeln. Die Erfindung ist aber auch bei Stahlrohrleitungen anwendbar.

Durch die US-PS 38 13 888 ist ein Verlegeverfahren der eingangs genannten Art für relativ steife Rohrleitungen bekannt Hierbei verläuft die Rohrleitung teilweise über die fahrbare Grabenaushubmaschine hinweg, ohne daß sie irgendwie abgestützt oder geführt wird. Das heißt, daß die abzulegende Rohrleitung in diesem Bereich rejntiv großen Biegebeanspruchungen unterworfen ist, die zu unkontrollierten Biegebewegungen führen können, wodurch das Ablegen der Rohrleitung erschwert wird. Das bekannte Verfahren ist aus diesem Grunde für das Verlegen von relativ steifen Rohrleitungen mit den vorstehend genannten Abmessungen und beispielsweise aus Stahl nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verlegen von relativ steifen Rohrleitungen im Boden zu vereinfachen und zu beschleunigen, wobei übermäßige Biegebeanspruchungen der Rohrleitung zuverlässig vermieden werden.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgetnäß dadurch gelöst, daß die Rohrleitung oder das Kabel in ein über der Maschine angeordnetes und mit dieser verbundenes Abstützgestänge eingeführt wird und daß dann das Abstützgestänge gleichzeitig mit dem Absenken des Grabwerkzeuges und des Ablegegehäuses angehoben wird.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann somit das Aufnehmen und Absenken der Rohrleitung in deren Länge fortschreitend jeweils unmittelbar am Ort der Grabenaushubmasihine erfolgen, und der Graben kann

:o sofort wieder geschlossen werden. Durch das Führen der Rohrleitung in einem Boden über die Grabenaushubmaschine hinweg wird infolge der Längserstreckung der Maschine bereits eine erforderliche Abwärtskrümmung der abzusenkenden Rohrleitung erzielt, so daß diese unmittelbar hinter dem Grabwerkzeug mit einer relativ steilen Neigung in den Graben eingeführt werden kann. Außerdem verhindert das Abstützgestänge vorteilhafterweise unerwünschte Biegebeanspruchungen der zu verlegenden Rohrleitung.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Beginn des Verlegens so durchgeführt, daß ein Anfangsabschnitt der Rohrleitung zunächst in im wesentlichen spannungsfreiem horizontalem Verlauf aufgenommen und abgestützt und dann durch Abbiegen des Rohrleitungsendes nach unten und Ausbiegen des anschließendes Abschnittes nach oben in einen S-förmig gekrümmten Verlauf überführt wird.
Die Erfindung sieht auch eine Grab- und Verlcgevor-

richtung für die Durchführung des Verfahrens vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine fahrbare Grabenaushubmaschine mit einem absenkbaren Grabwerkzeug und einem hinter diesem in den Graben absenkbaren und zu dessen kurzzeitigem Offenhalten ausgebildeten Ablegegehäuse mit bogenförmiger Führung für die Rohrleitung vorgesehen ist, und daß an der Grabenaushubmaschine ein die Rohrleitung vor und oberhalb der Grabenaushubmaschine abstützendes und bogenförmig führendes Abstützgestänge vorgesehen ist

Weitere erfindungsgemäße Merkmale der Grab- und Verlegevorrichtung sind den Unteransprüchen 4 bis 7 zu entnehmen.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Grab- und Verlegevorrichtung bei eingefahrener Stellung des Abstützgestänges und

F i g. 2 eine Seitenansicht der Grab- und Verlegevorrichtung im Betrieb bei ausgefahrenem Abstützgestänge.

Die dargestellte Grabenaushubmaschine 1 ist dafür vorgesehen, daß ein relativ steifes Rohr in den Boden in einem Arbeitsvorgang zu verlegen, z. B. eine- Rohrleitung 30 von einigen Kilometern Länge, die aus miteinander verschweißten Polyäthylenrohren besteht, die jeweils eine Länge von 100 m und einen kleinsten zulässigen Biegungsradius von 14 m aufweisen können. Derartige Rohrstücke werden im Gelände zusammengeschweißt und die sich daraus ergebende Rohrleitung 30 von mehreren Kilometern Länge wird dann auf undichte Stellen geprüft Trotz Einhaltung eines großen Mindestbiegeradius sollte die Rohrleitung 30 unter einem relativ steilen Winkel in den Boden verlegt werden.

Die Maschine 1 umfaßt ein Raupenschlepperfahrzeug, auf dem ein Joch oder eine Gabel 2 befestigt ist, das um eine senkrechte Achse schwenkbar ist. Auf dem Joch 2 ist ein Grabgehäuse 4 befestigt, das um eine horizontale Achse 3 schwenkbar ist.

Das Grabgehäuse 4 weist an der Innenseite eine Anzahl von Führungsblöcken (nicht gezeigt) zur Führung des Doppel-T-Trägers 5 eines Grabwerkzeugs 6 auf. Das Grabwerkzeug 6 trägt eine mit Eimern oder Greiferkörben versehene Grabkette 7, die mit strichpunktierten Linien dargestellt ist.

Das Grabgehäuse 4 mit dem Grabwerkzeug 6 kann mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 14 geschwenkt werden, der bei 15 mit dem Joch 2 gelenkig verbunden ist. Das Grabwerkzeug 6 kann hinsichtlich des Grabgehäuses 4 mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 16 aus- oder eingezogen werden.

Die Maschine 1 sieht weiterhin Einrichtungen vor zum Führen der oben erwähnten, relativ starren Rohrleitung 30 in den ausgehobenen Graben und zum Niederlegen der Rohrleitung 30 auf dem Boden des Grabens. Die Grabvorrichtung der Maschine 1 wurde so konstruiert daß die ausgehobene Erde unmittelbar in und neben dem Graben abgelegt wird, wodurch die Wände des Grabens einstürzen, wenn die Maschine 1 sich weiterbewegt, so daß der Graben im wesentlichen mit dem ausgehobenen Material gefüllt wird.

Die erwähnten Einrichtungen bestehen im Prinzip aus einem ausfahrbaren Abstützgestänge 17 für die Rohrleitung 30, das mit dem Grabgehäuse 4 und einem an den Grabausleger 6 angeschweißten Ablegegehäuse 18 gelenkig verbunden ist. Das Ablegegehäuse 18 ist in den Figuren im Längsquerschnitt dargestellt und wird von zwei parallelen Seitenpiatten 19, einer schrägen Frontplatte 20 und einem Boden 35 gebildet, welcher z. B. V-förmig ausgebildet ist

Das Abstützgestänge 17 weist eine Vielzahl von gelenkig miteinander verbundenen Stangen 21 auf, an denen diaboloförmige Führungsrollen 22a, 226 befestigt sind. Dieses Stangensystem ist mit der Maschine 1 über zwei Gelenkträger 23,24 und eine Vielzahl von Verbindungslenkern 25 verbunden.

Beim Vergleich der F i g. 1 und 2 ist ersichtlich, daß

ίο das durch die Stangen 21 und Lenker 25 gebildete Abstützgestänge 17 durch das Absenken des Grabwerkzeuges 6 in den Graben ausgefahren wird.

Zwischen den Trägern 23 und 24 befindet sich ein Gelenkbalken 26.

Das Abstützgestänge 17 ist über eine Stange 27 mit dem Grabgehäuse 4 verbunden. Der unterste Verbindungslenker 25 weist eine Verbindung 28 mit dem Grabgehäuse 4 sowie eine Verbindung 29 über ein Hebelsystem mit dem Abstützgestänge 17 auf. Dies hat den Zweck, drü das Abstützgestänge 17 aus der in Fig. 1 dargestellten Stellung in die in Fi₁^ 1 dargestellte Stellung geklappt werden kann, und umgekehrt, und zwar ohne Torsion.

Die Führungsrollen 22a, 226 umfassen Führungsrollen 22a zur Führung der Oberseite der Rohrleitung 30 und F:"hrungsrollen 226 zur Führung der Unterseite der Rohrleitung 30.

Im Ablegegehäuse 18 sind zwei Stangen 31, 32 befestigt, die an ihren einander zugewandten Enden gelenkig verbunden sind und die an ihren anderen Enden eine Gelenkverbindung mit dem Ablegegehäuse 18 aufweisen. In die Stange 31 greift eine Schraubspindel 33 ein, die mittels eines Hebels von außen bedient werden kann. Durch Drehung der Schraubspindel 33 werden die Stangen 31,32 gedreht. Die Stangen 31,32 weisen mehrere Paare von Führungsrollen 34 auf.

Beim Übergang vom Abstützgestänge 17 zum Ablegegehäuse 18 wird die Rohrleitung 30 durch zwei Seitenrollen 37 geführt.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Die in F i g. 1 dargestellte Stellung ist die Ausgangsstellung, d. h. das Grabwerkzeug 6 befindet sich über dem Boden, und das Abstützgestänge 17 ist dadurch heruntergeklappt. Die Stangen 31,32 im Abtegegehäuse 18 werden durch die Schraubspindel 33 in eine Stellung gebracht, in der das Rollenpaar 34 eine möglichst hohe Stellung hat. Daher muß nur ein relativ niedriger Widerstand überwunden werden, um das Ende der Rohrleitung 30 durch das Abstützgestänge 17 und in das AbIegegehäuse 18 hinzuführen, wobei die Maschine 1 in der in F i g. 1 dargestellten Pfeilrichtung bewegt wird.

Wenn das Ende der Rohrleitung 30 sich in der in F i g. 1 dargestellten Stellung befindet, wird die Schraubspindel 33 so gedreht, daß die Stangen 31,32 in Bezug aufeinander einen abnehmenden Winkel einnehmen, wodurch der Rohrleilungsabschnitt im Ablegegehäuse 18 entsprechend der in Fig. 2 dargestellten Kmve gekrümmt wird.

Nun wird das Grabwerkzeug 6 mit dem angeschweißten Ablegegehäuse 18 in den Boden geschwenkt, und zwar durcfi Drehung der Grabkette 7, die mit Eimern oder Förderkörben versehen ist, durch Ausziehen des Zylinders 14 und durch Bewegen der Maschine 1 in Pfeilrichtung. Das Abstützgestänge 17 wird dabei fortschreitend nach oben ausgefahren, bis es die in Fig. 2 dargestellte Stellung erreicht.

Aufgrund der großen S-förmigen Krümmung der Rohrleitung 30 taucht diese in die durch das Grabwerk-

zeug 6 ausgehobenen Graben. Die Tiefe des Grabens wird durch den Hydraulikzylinder 16 bestimmt. Der Schwenkzylinder 14 ist nicht starr befestigt, sondern kann immer frei um den Punkt 3 schwenken. Diese Lagerung ist für ein gutes Funktionieren der Vorrichtung wesentlich.

Sobald der Boden 35 sich in der gewünschten Tiefe in einer horizontalen Stellung befindet, bewegt sich die Maschine 1 in Pfeilrichtung, wodurch die Rohrleitung 30 in die durch den Boden 35 V-förmig ausgebildete Grabensohle gelegt wird.

Die Krümmungsradien des S-förmigen Abschnitts der Rohrleitung 30, der in der Maschine 1 geführt wird, sind so ausgebildet, daß keine Beschädigung der relativ steifen Rohrleitung 30 auftritt.

Wenn bei der Bewegung der Maschine 1 der Zylinder 16 zurückgezogen wird und das Grabwerkzeug 6 nach oben bewegt wird, werden das Ablegegehäuse 18 mit dem Grabwerkzeug 6 und das Grabgehäuse 4 etwa um den Punkt 3 derart geschwenkt, daß der zwischen dem Grabwerkzeug 6 und der Waagerechten gebildete Winkel größer wird. Der Boden 35 des Ablegegehäuses 18, der unter einem kleineren Winkel verläuft, wird fortschreitend angehoben, bis die neu eingestellte Grabentiefe erreicht ist. Danach schwenkt das Ablegegehäuse 18 mit dem Grabwerkzeug 6 und dem Grabgehäuse 4 um den Punkt 3 zurück, bis der Boden 35 wiederum in eine fast horizontale Stellung kommt.

Analog führt eine Verlängerung des Zylinders 16 zu einer zeitweiligen Verminderung des Winkels zwischen jo dem Grabwerkzeug 6 und der Waagerechten und dazu, daß das Ablegegehäuse 18 fortschreitend tiefer in den Boden eindringt.

Das Ablegegehäuse 18 verhindert ein vorzeitiges Herunterfallen der Wände des ausgehobenen Grabens. Sobald die Wände nicht mehr zurückgehalten werden, können sie einstürzen. Das Füllen des ausgehobenen Grabens wird noch dadurch gefördert, daß die durch das Grabwerkzeug 6 ausgehobene Erde an einer Seite der Maschine 1 so ausgeworfen wird, daß ein beträchtlieher Teil der Erde im zusammenstürzenden Graben landet. Folglich wird in einem Arbeitsvorgang der Graben ausgehoben, die Rohrleitung 30 auf dem Boden des Grabens ausgelegt und der Graben wieder aufgefüllt.

45

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

50

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum fortschreitenden Verlegen einer relativ steifen Rohrleitung oder eines Kabels mittels einer Grabenaushubmaschine in einen gleichzeitig fortschreitend in den Boden eingebrachten schlitzförmigen Graben, bei dem die Rohrleitung oder das Kabel auf dem Boden ausgelegt, diese in ein Ablegegehäuse eingeführt, dann das Grabwerkzeug mit dem daran befestigten Ablegegehäuse um eine Achse schwenkend abgesenkt wird und die Rohrleitung oder das Kabel mit Fortschreiten der Maschine mittels dem Ablegegehäuse in den Graben abgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (30) oder das Kabel in ein über der Maschine (1) angeordnetes und mit dieser verbundenes Abstützgestänge (17) eingeführt wird und daß dann das Abstutzgestänge (17) gleichzeitig mit dem Absenken de« Grabwerkzeuges (6) und des Ablegegehäuses (IS) angehoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn des Verlegens ein Anfangsabschnitt der Rohrleitung (30) zunächst in im wesentlichen spannungsfreiem horizontalem Verlauf aufgenommen und abgestützt und dann durch Abbiegen des Rohrleitungsendeo nach unten und Ausbiegen des anschließenden Abschnittes nach oben in einen S-förmig gekrümmten Verlauf überführt wird.

3. Grab- und Verlegevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine fahrbare Grabenaushubmaschine (1) mit einem aasenkb^/en Grabwerkzeug (6) und einem hinter dieseic in den Graben absenkbaren und zu dessen kurzzeitigem Of anhalten ausgebildeten Ablegegehäuse (18) mit bogenförmiger Führung (34) für die Rohrleitung (30) vorgesehen ist und daß an der Grabenaushubmaschine (1) ein die Rohrleitung (30) vor und oberhalb der Grabenaushubmaschine (1) abstützendes und bogenförmig führendes Abstützgestänge (17) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützgestänge (17) aus einer atrgesenkten, die Rohrleitung (30) im wesentlichen geradlinig abstützenden Stellung in eine angehobene, den bogenförmigen Verlauf der Rohrleitung (30) festlegende Stellung ausfahrbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausfahren des Abstützgestänges

(17) mit dem Absenken des Grabauslegers (6) und des Ablegegehäuses (18) gekoppelt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützgestänge (17) die Rohrleitung (30) von oben und von unten führende Führungsrollen (22a, 22b) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (34) des Ablegegehäuses

(18) mittels einer Verstellvorrichtung (31, 32, 33) in eine den im wesentlichen geradlinigen Führungsverlauf des abgesenkten Abstützgestänges (17) fortsetzende, im wesentlichen geradlinige Führungslage einstellbar sind.