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Die
Erfindung betrifft eine Rückhaltevorrichtung
zum Halten eines im Erdreich verlegten Leitungsrohres, das mittels
eines durch das Leitungsrohr bewegten Schneidewerkzeuges parallel
zu seiner Rohrachse in eine Mehrzahl von Rohrabschnitten zerteilt
werden soll.
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In
vielen Ländern
bestehen die Trinkwasserleitungen, die zu den einzelnen Hausanschlüssen führen, noch
aus Bleirohren. Diese Bleirohre müssen durch Rohre aus ungiftigen
Werkstoffen wie z.B. Polyethylen, ersetzt werden. Die Bleirohre
haben typischerweise einen Innendurchmesser von ca. 15–30 mm und
einen Außendurchmesser
von ca. 30–50 mm.
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Beim
grabenlosen Erneuern alter Versorgungsleitungen geht man typischerweise
so vor, dass zunächst
straßenseitig
eine Arbeitsgrube so geöffnet
wird, dass die Hauptwasserleitung frei liegt, an die der Hausanschluss
angeschlossen ist. In diese Arbeitsgrube wird eine Seilzugmaschine
abgelassen. Anschließend
wird hausseitig aus dem Keller oder aus einer kleinen Grube an der
Außenseite
des Hauses das Zugseil durch das Altrohr geschoben, bis es an der
Seilzugmaschine an kommt und dort mit dem Zugmechanismus verbunden
wird. Hausseitig werden am Zugseil eine Schneidevorrichtung, ein
Aufweitkörper
und ein Zugelement für
das Neurohr montiert. Diese Elemente werden anschließend mittels der
Zugmaschine durch das Altrohr gezogen, wobei das Altrohr aufgeschnitten,
die Teile desselben in das Erdreich verdrängt und das Neurohr eingezogen
werden. Ein solches Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung
sind beispielsweise aus der
US 3,181,302 bekannt.
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In
der Praxis haben sich Probleme mit dem Zerschneiden von Bleirohren
ergeben. Diese Bleirohre vertragen eine maximale, am Zugseil angreifende Zugkraft
(die als Druck- oder Stauchkraft auf das Bleirohr wirkt) von 10
bis 15 kN. Wird die Zugkraft erhöht,
wird das Bleirohr gestaucht. Es wird dann in Längsrichtung zusammengedrückt, wobei
seine Wand immer dicker wird, so dass es anschließend nicht
mehr zerschnitten werden kann, oder es windet sich wie ein Korkenzieher
und kann dann ebenfalls nicht mehr geschnitten werden.
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Zur
Vermeidung dieses Problems wurde bereits vorgeschlagen, dass in
einem ersten Schritt der zu ersetzende Abschnitt des Altrohres auf
seiner gesamten Länge
ohne Aufweiten des Altrohres zerschnitten wird und dass in einem
zweiten Schritt nach Beendigung des Schneidevorganges der Aufweitkörper durch
das aufgeschnittene Altrohr gezogen wird. Durch das Trennen von
Schneidevorgang und Aufweitvorgang sind die vom Schneidewerkzeug
auf das Leitungsrohr ausgeübten
Schubkräfte
vergleichsweise gering. Dennoch kann die Möglichkeit nicht ganz ausgeschlossen
werden, dass das Leitungsrohr beim Aufschneiden in axialer Richtung
mitgezogen und dabei gestaucht wird. Dies gilt insbesondere für den Fall,
dass das Leitungsrohr in einem relativ lockeren Untergrund verlegt
ist oder dass die Haftung zwischen dem Leitungsrohr und dem es umgebenden Erdreich
gering ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art anzugeben, mit der zuverlässig verhindert werden kann, dass
ein aufzuschneidendes, im Erdreich verlegtes Leitungsrohr beim Schneidevorgang
axial mitgezogen wird.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe umfasst die erfindungsgemäße Rückhaltevorrichtung Verbindungsmittel
zum Verbinden des Leitungsrohres oder mindestens eines beim Zerteilen
desselben entstehenden Rohrabschnittes mit einem Widerlager, das
einen Stützkörper mit
einer Stützfläche, die
zur Anlage an einer im wesentlichen senkrecht zur Rohrachse gerichteten
Stützwand
einer Arbeitsgrube oder einer Kellerwand bestimmt ist, und mit einer
Durchtrittsöffnung
für das
Schneidewerkzeug hat. Das Widerlager kann auch eine Zugeinrichtung
umfassen, mit der das Leitungsrohr bzw. seine Teile aus dem Erdreich herausgezogen
werden.
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Vorzugsweise
sind die Verbindungsmittel als Spannmittel zum Einspannen des Leitungsrohres oder
mindestens eines Abschnittes desselben ausgebildet, wobei diese
Spannmittel zweckmäßigerweise
auf der der Stützfläche abgewandten
Rückseite des
Stützkörpers angeordnet
sind, so dass sie bequem betätigt
werden können.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
umfassen die Spannmittel mindestens ein Spannelement, das gegen
eine Spannfläche
des Stützkörpers spannbar
ist. Zweckmäßigerweise
ist dabei der Stützkörper eine
die Durchtrittsöffnung
aufweisende Stützplatte,
deren eine Plattenseite die Stützfläche bildet
und deren andere Plattenseite als Spannfläche dient.
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Das
Spannelement kann von einem Spannflansch gebildet sein, der mit
Hilfe von Spannbolzen gegen die Spannfläche spannbar ist, wobei die
streifenförmigen
Abschnitte des aufgeschnittenen Rohrendes zwischen dem Spannflansch
und der Spannfläche
einspannbar sind. Bei einer abgewandelten Ausführungsform umfassen die Spannmittel
statt eines einzigen Spannflansches eine Mehrzahl von Spannpratzen,
die mit Hilfe von Schraubbolzen gegen die Spannfläche spannbar
sind. Wird beispielsweise das Rohr in drei Streifen zerschnitten,
so wird zweckmäßigerweise
jedem Streifen eine Spannpratze zugeordnet. Der Spannflansch kann
eine Durchtrittsöffnung
für das
Schneidewerkzeug haben, die mit der Durchtrittsöffnung in der Stützplatte
fluchtet, wenn der Spannflansch an dem Stützkörper montiert wird.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die Spannmittel eine Mehrzahl von Spannbacken umfassen, die
an dem Stützkörper um
die Durchtrittsöffnung
herum bezüglich
dieser radial verstellbar angeordnet sind. Dies können einzeln
verstellbare Spannbacken sein. Es ist aber auch denkbar, die Spannbacken
nach Art eines Spannfutters anzuordnen, so dass sie gemeinsam verstellbar
sind.
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Um
den Stützkörper relativ
zum zu zerteilenden Leitungsrohr stabil positionieren zu können, trägt der Stützkörper zweckmäßigerweise
eine von der Stützfläche ausgehende,
koaxial zur Durchtrittsöffnung
angeordnete Führungshülse, deren
Außendurchmesser
größer als
der Außendurchmesser
des Schneidewerkzeuges ist. Diese Führungshülse, die beispielsweise eine
Länge von
10 bis 15 cm hat, wird koaxial zur zu zerteilenden Leitung in das
Erdreich eingetrieben, so dass der Stützkörper relativ zur Leitung zentriert
ist.
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Die
Durchtrittsöffnung
kann als kreisförmiges Loch
mit einem Durchmesser ausgebildet sein, welcher dem Durchmesser
einer einhüllenden
Zylinderfläche
um die Schneideklingen des Schneidewerkzeuges entspricht. In einem
anderen Ausführungsbeispiel
umfasst die Durchtrittsöffnung
ein kreisförmiges
Loch, dessen Durchmesser dem Außendurchmesser
des zu zerteilenden Leitungsrohres entspricht, wobei von diesem
Loch radial nach außen Schlitze
ausgehen, die zum Durchtritt der Schneideklingen des Schneidewerkzeuges
bestimmt sind.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die
Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
erläutert.
Es zeigen:
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1 einen
schematischen Schnitt durch eine Arbeitsgrube, ein im Erdreich verlegtes
zu zerteilendes Leitungsrohr und eine Rückhaltevorrichtung zum axialen
Fixieren desselben,
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2 eine
perspektivische Explosionsdarstellung der in 1 dargestellten
Rückhaltevorrichtung,
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3 eine
Draufsicht auf den Stützkörper einer
abgewandelten Ausführungsform
der Rückhaltevorrichtung,
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4 eine
der 3 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung und
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5 einen
Schnitt entlang der Linie V-V in 4.
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In 1 ist
mit 10 ein Leitungsrohr, beispielsweise ein Bleirohr einer
Wasserleitung bezeichnet, das im Erdreich 12 verlegt ist
und das erneuert werden soll. Hierzu wird ausgehend von einer Arbeitsgrube 14,
die im Erdreich 12 ausgehoben wurde, um ein Ende des Leitungsrohres 10 freizulegen,
oder ausgehend von einem Kellerraum ein Schneidewerkzeug 16 mit
Hilfe eines Zugseils 18 in Richtung des Pfeiles A durch
das Leitungsrohr 10 gezogen. Das Schneidewerkzeug 16 hat
einen Zentralkörper 20 und
eine Mehrzahl, im vorliegenden Beispiel 3, von dem Zentralkörper 20 radial
abstehende Klingen oder Messer 22. Mit Hilfe dieses Schneidewerkzeuges
wird das alte Leitungsrohr 10 in eine Reihe von achsparallelen
Streifen zerschnitten, die anschließend mit Hilfe eines nicht
dargestellten Aufweitkörpers
in das das Leitungsrohr 10 umgebende Erdreich verdrängt werden
können,
um so Raum für
das Einziehen eines neuen Leitungsrohres zu schaffen.
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Um
zu verhindern, dass das Leitungsrohr 10 beim Schneidevorgang
in Richtung des Pfeiles A mitgezogen und dabei gestaucht oder ausgelenkt
wird, ist eine allgemein mit 24 bezeichnete Rückhaltevorrichtung
vorgesehen, die im folgenden beschrieben wird.
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Die
Rückhaltevorrichtung
umfasst einen Stützkörper in
Form einer Stützplatte 2b,
deren eine Plattenseite als Stützfläche 28 dient,
mit der die Stützplatte 26 an
einer zur Längsachse
des Leitungsrohres 10 im wesentlichen senkrechten Grubenwand 30 anliegt.
Die Stützplatte 26 ist
mit einer Führungshülse 32 verbunden,
die ausgehend von der Stützfläche 28 sich
senkrecht zu dieser erstreckt und das der Arbeitsgrube 14 nahe
Ende des Leitungsrohres 10 koaxial umgibt, wenn die Rückhaltevorrichtung 24 sich
in der in der 1 dargestellten Gebrauchsstellung
befindet. Der Innendurchmesser der Führungshülse 32 ist so gewählt, dass
das Schneidewerkzeug 16 ungehindert hindurch treten kann,
d.h. der Durchmesser der Führungshülse entspricht
dem Durchmesser des größten Umkreises
der radial abstehenden Klingen 22.
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Die
Stützplatte 26 hat
eine Durchtrittsöffnung 34 für das Schneidewerkzeug 16.
Die Durchtrittsöffnung
besteht aus einem zur Führungshülse 32 koaxialen
kreisförmigen Öffnung 36,
deren Durchmesser mindestens gleich dem Außendurchmesser des Leitungsrohres 10 ist
und von der radiale Schlitze 38 ausgehen, die zum Durchtritt
der Klingen 22 des Schneidewerkzeuges 16 bestimmt
sind.
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Der
Stützplatte 26 ist
eine Spannplatte oder ein Spannflansch 40 zugeordnet, der
mit Hilfe von Schraubbolzen 42, welche Bohrungen 44 und 46 in dem
Spannflansch 40 bzw. der Stützplatte 26 durchsetzen
und in Muttern 48 eingreifen, gegen die als Spannfläche 50 ausgebildete
Plattenseite der Stützplatte 26 gespannt
werden kann. Die Bohrungen 46 in der Stützplatte 26 können auch
als Gewindebohrungen ausgeführt
sein, so dass die Muttern 48 entfallen können. Der
Spannflansch 40 hat eine der Durchtrittsöffnungen 36 in
der Stützplatte
entsprechende Durchtrittsöffnung 52,
die ebenfalls zum Durchtritt des Schneidewerkzeuges 16 bestimmt
ist und eine kreisförmige
mittlere Öffnung 54 sowie
radial von dieser abstehende Schlitze 56 umfasst. Wenn der
Spannflansch 40 gegen die Stützplatte 26 gespannt
wird, fluchten die Durchtrittsöffnungen 34 und 52 miteinander.
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Die
Arbeitsgrube 14 wird in der Regel so angelegt, dass ein
Ende des Leitungsrohres 10 frei liegt. Anschließend wird
die Stützplatte 26 in
der in der 1 dargestellten Weise positioniert,
so dass das Ende des Leitungsrohres 10 durch die Durchtrittsöffnung 34 hindurch
ragt. Anschließend
wird das Schneidewerkzeug 16 in das Leitungsrohr 10 eingeführt und
dieses auf einer Länge
von mindestens 20 bis 30 cm aufgeschnitten. Die dabei entstehenden Materialstreifen 58 werden
radial nach außen
rechtwinkelig umgebogen, so dass sie an der Spannfläche 50 der
Stützplatte 26 anliegen.
Dann wird der Spannflansch 40 gegen die Stützplatte 26 gespannt.
Sofern die umgebogenen Endabschnitte 58 nicht zu kurz gewählt werden
ist damit das Leitungsrohr 10 zuverlässig mit der Rückhaltevorrichtung 24 verbunden,
so dass der Schneidevorgang fortgesetzt werden kann, ohne dass die
Gefahr eines Nachrutschens oder Mitziehens des Leitungsrohres 10 besteht.
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Bei
der abgewandelten Ausführungsform
gemäß 3 ist
der Spannflansch 40 durch einzelne Spannpratzen 60 ersetzt,
die ebenfalls mit Hilfe von Schraubbolzen 42 gegen die
Stützplatte 26 spannbar sind
und von denen jede einen Endabschnitt 58 der beim Zerteilen
des Leitungsrohres 10 entstehenden Materialstreifen festhält. Im Übrigen entspricht
die Rückhaltevorrichtung
der in den 1 und 2 dargestellten
Vorrichtung.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß den 4 und 5 werden
nicht die Endabschnitte der beim Schneidevorgang entstehenden Materialstreifen
eingespannt. Vielmehr wird das Ende des Leitungsrohres 10 mit
Hilfe einer Mehrzahl von radial verstellbaren Spannbacken 62 festgehalten.
Diese sind in Führungen 64 radial
verstellbar geführt,
die auf der der Stützfläche 28 abgewandten
Seite der Stütz platte 26 angeordnet
sind. Die Spannbacken 62 können mit Hilfe von Stellschrauben 66 verstellt
werden, die in den Führungen 64 gehalten
sind. Auf ihrer dem Leitungsrohr 10 zugewandten Seite haben
die Spannbacken 26 Schneiden oder Zähne 68, die sich bei
einer Verstellung der Spannbacken 62 radial nach innen
in das Material des Leitungsrohres 10 eingraben, so dass
das Leitungsrohr 10 an einer axialen Bewegung gehindert
ist.
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Die
Rückhaltevorrichtung 24 kann
auch mit einer nicht dargestellten Zugvorrichtung verbunden sein,
die es ermöglicht,
das Leitungsrohr 10 bzw. die Materialstreifen 58 aus
dem Erdreich 12 zu ziehen.