DE19737535A1 - Rohrverbindung für stumpf gestoßene Vortriebsrohre oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung für stumpf gestoßene Vortriebs­ rohre oder dergleichen aus Beton oder Stahlbeton, wobei zwischen den Stirn­ seiten benachbarter Rohre zumindest eine Dichtungsanordnung und zumin­ dest ein Druckübertragungsring angeordnet sind. Derartige Rohre oder ver­ gleichbare Bauteile werden in geschlossener Bauweise, d. h. unterirdisch, im Rohrvortrieb eingebaut. Die Rohre können sowohl einen kreisförmigen Quer­ schnitt als auch andere Querschnitte aufweisen, z. B. rechteckige, Maul-, Eiprofil- oder andere Querschnitte.

Für derartige Rohrverbindungen werden herkömmlich Rohre verwendet, die im Verbindungsbereich eine Muffen-Spitzend-Konstruktion entsprechend DIN 40 32 und 40 35 aufweisen, oder Rohre, die im Verbindungsbereich einen Stahl-Führungsring gemäß ATV-Merkblatt M 151 aufweisen. Sowohl bei einer Muffen-Spitzend-Konstruktion als auch bei Verwendung eines Stahl-Füh­ rungsringes dienen diese Bauteile dazu, sowohl beim Einbau die Führung der Rohre zueinander in der Rohrachse zu gewährleisten und Querkräfte der Rohrverbindung zu übertragen als auch Dichtungen aufzunehmen und dem­ entsprechend die Rohrverbindung abzudichten. Diese Doppelfunktion erfor­ dert stets Kompromißlösungen, weil die Funktionen sich gegenseitig beein­ flussen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rohrverbindung der eingangs beschriebe­ nen Gattung anzugeben, bei der die für die Abdichtung sowie für die Übertra­ gung von Längskräften und Querkräften wesentlichen Bauteile frei von ge­ genseitiger Beeinflussung angeordnet sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Stirnseiten der Rohre jeweils eine umlaufende Nut aufweisen, daß ein in beide Nuten eingreifender Dichtungs­ ring vorgesehen ist, daß beidseits des Dichtungsringes zumindest ein Druck­ übertragungsring angeordnet ist und daß im Bereich der Stirnseiten eine Ein­ richtung zur Übertragung von Querkräften angeordnet ist. - Dabei sind alle funktionswesentlichen Bauteile im Bereich der Stirnseiten so angeordnet, daß eine funktionelle Trennung einerseits der Abdichtung und andererseits der Übertragung von Kräften möglich ist. Die umlaufende Nut teilt die Wandung des Rohrs oder dergleichen in zwei Querschnittsbereiche und nimmt den Dichtungsring auf, so daß eine wasserdichte Verbindung der Rohre gewähr­ leistet ist. In jedem der beiden Teilquerschnittsbereiche ist zumindest ein Druckübertragungsring angeordnet. Die Aufteilung des Querschnittes und die Anordnung der Druckübertragungsringe verringern die stirnseitige Beanspru­ chung der zu verbindenden Rohre beim Rohrvortrieb. Theoretische und ver­ suchstechnische Untersuchungen haben gezeigt daß dadurch die sogenann­ ten Spaltzugkräfte in den Rohren nahe der Rohrverbindung maßgeblich reduziert werden. Zusätzlich im Bereich der Stirnseiten angeordnete Einrich­ tungen zur Übertragung von Querkräften können nach den jeweils gegebenen statischen Erfordernissen hinsichtlich Anzahl, Größe und Dimensionierung ausgelegt werden.

Für die konstruktive Ausbildung von Nuten und Dichtungsring bestehen meh­ rere Möglichkeiten. Bei einer Ausführung besteht der Dichtungsring aus einem nachgiebig elastischen Material, vorzugsweise aus einem Elastomer. Der Dichtungsring sollte formschlüssig in die beiden Nuten eingreifen. Das kann dadurch erreicht werden, daß in Richtung der Rohrlängsachse gesehen die Nuten und die in die Nuten eingreifenden Ränder des Dichtungsringes einen keilförmigen, trapezförmigen oder kalottenförmigen Querschnitt aufweisen.

Bei einer anderen Ausführung weisen zumindest die Ränder des Dichtungs­ ringes rechteckige Querschnitte auf, die mit an den Seitenwänden der Nut angeordneten Dichtungsprofilen abdichten. Dabei bleibt die Dichtwirkung auch erhalten, wenn die beiden Rohre sich in Längsrichtung zueinander ver­ schieben. Durch entsprechende Wahl der Steifigkeit des Dichtungsringes kann die Beweglichkeit der Rohrverbindung beeinflußt werden. Dementspre­ chend kann der Dichtungsring aus Metall oder Kunststoff bestehen.

Auch für die Gestaltung von Einrichtungen zur Obertragung von Querkräften bestehen mehrere Möglichkeiten. So können die Stirnseiten der Rohre jeweils zumindest zwei Aufnahmen für Bolzen aufweisen, die sich bis in die Aufnah­ men des jeweils anderen Rohres erstrecken. Die Ausnehmungen können in­ nenseitig und/oder außenseitig der Nuten angeordnet sein. Bevorzugt wird eine Anordnung bzw. Ausbildung der Ausnehmungen und der Bolzen derart, daß Abwinklungen der Rohre zueinander möglich sind. Das kann dadurch erreicht werden, daß in Richtung der Rohrlängsachse gesehen die Ausneh­ mungen und die in die Ausnehmungen eingreifenden Enden der Bolzen einen keilförmigen, trapezförmigen oder kalottenförmigen Querschnitt aufweisen.

Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert; es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf eine Stirnseite eines Rohres,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1 in einer Rohrverbindung,

Fig. 3 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 1 in einer Rohrverbindung,

Fig. 4 eine andere Ausführung des Gegenstandes nach Fig. 2.

Zu der in der Zeichnung dargestellten Rohrverbindung für stumpf gestoßene Vortriebsrohre gehören zwei Rohre 1, 2 (Fig. 2, 3) aus Beton oder Stahlbe­ ton mit jeweils identischen Stirnseiten 3 (Fig. 1). Die Rohre 1, 2 können beliebige Querschnitte aufweisen. Die Querschnitte sind nicht auf den in Fig. 1 wiedergegebenen Querschnitt beschränkt. Einsatzbereiche der mit die­ ser Rohrverbindung vorzugsweise im Rohrvortrieb, aber auch in der offenen und halboffenen Bauweise hergestellten Rohrleitung sind die Verwendung als Abwasserkanal oder -leitung, Wasserversorgungsleitung, begehbarer oder nichtbegehbarer Leitungsgang, in welchem ein oder mehrere andere Ver- und Entsorgungsleitungen verlegt sind, Unterführungen für Fußgänger oder ver­ gleichbare Zwecke, andere Ver- oder Entsorgungsleitungen.

Die Stirnseiten der beiden Rohre 1, 2 weisen jeweils eine ebene Stoßfläche 4 auf. In der Stoßfläche 4 ist eine umlaufende Nut 5 angeordnet, die die Stoß­ fläche 4 in zwei Teilquerschnitte 6, 7 teilt. Im Bereich jedes Teilquerschnit­ tes 6, 7 ist ein Druckübertragungsring 8 bzw. 9 angeordnet (Fig. 2). Diese Druckübertragungsringe 8, 9 übertragen die beim Rohrvortrieb auftretenden Längskräfte.

In die einander gegenüberliegenden stirnseitigen Nuten 5 der miteinander zu verbindenden Rohre 1, 2 greift formschlüssig ein Dichtungsring 10 ein, der bei der dargestellten Ausführung aus einem Elastomer besteht (Fig. 2). Für den Formschluß sind - in Richtung der Rohrlängsachse gesehen - sowohl die Nuten 5 als auch die in die Nuten eingreifenden Ränder 11 des Dichtungsrin­ ges 10 mit einem bei der dargestellten Ausführung trapezförmigen Quer­ schnitt versehen.

Außerhalb der Nut 5 und bei der dargestellten Ausführung in den Eckberei­ chen des im wesentlichen rechteckigen Rohrquerschnitts befinden sich Auf­ nahmen 12 für Bolzen 13, die sich beidseits in die einander gegenüberlie­ genden Aufnahmen 12 erstrecken (Fig. 3). Diese Bolzen 13 dienen zur Auf­ nahme von Querkräften, die beim Rohrvortrieb auftreten. Damit auch Ab­ winklungen beim Rohrvortrieb zugelassen werden können, weisen die Auf­ nahmen 12 ebenso wie die Enden 14 der Bolzen 13 einen sich konisch ver­ jüngenden Querschnitt auf. Eine andere Variante ist die feste Montage bzw. Integrierung der Bolzen 13 an einem der beiden Rohre und die Anordnung der entsprechenden Aufnahme 12 am anderen Rohr.

Bei der Ausführung nach Fig. 4 weist der Dichtungsring 10 insgesamt einen rechteckigen Querschnitt auf. Seine Ränder 11 dichten mit Dichtungsprofi­ len 15, die an den Seitenwänden 16 der Nut 5 angeordnet und wie dargestellt mit Rippen 17 in die Seitenwände 16 eingelassen sind.

Claims (10)

1. Rohrverbindung für stumpf gestoßene Vortriebsrohre oder dergleichen aus Beton oder Stahlbeton, wobei zwischen den Stirnseiten benachbarter Rohre zumindest eine Dichtungsanordnung und zumindest ein Druckübertragungsring angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten (3) der Rohre (1, 2) jeweils eine umlaufende Nut (5) aufweisen, daß ein in beide Nuten (5) eingrei­ fender Dichtungsring (10) vorgesehen ist, daß beidseits des Dichtungsringes (10) zumindest ein Druckübertragungsring (8, 9) angeordnet ist und daß im Bereich der Stirnseiten (3) eine Einrichtung zur Übertragung von Querkräften angeordnet ist.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (10) aus einem nachgiebig elastischen Material besteht.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (10) aus einem Elastomer besteht.

4. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dichtungsring (10) formschlüssig in beide Nuten (5) ein­ greift.

5. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Richtung der Rohrlängsachse gesehen die Nuten (5) und die in die Nuten (5) eingreifenden Ränder (11) des Dichtungsringes (10) einen keil­ förmigen, trapezförmigen oder kalottenförmigen Querschnitt aufweisen.

6. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zumindest die Ränder des Dichtungsringes (10) rechteckige Querschnitte aufweisen, die mit an den Seitenrändern (16) der Nut (5) angeordne­ ten Dichtungsprofilen (15) abdichten.

7. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stirnseiten der Rohre (1, 2) jeweils zumindest zwei Auf­ nahmen (12) für Bolzen (13) aufweisen, die sich bis in die Aufnahme (12) des je­ weils anderen Rohres (1, 2) erstrecken oder daß eines der Rohre (1, 2) fest instal­ lierte Bolzen aufweist und das andere Rohr entsprechende Aufnahmen (12).

8. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufnahmen (12) und/oder ggf. vorhandene fest installierte Bolzen innenseitig und/oder außenseitig der Nuten (5) angeordnet sind.

9. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Anordnung bzw. Ausbildung der Aufnahmen (12) und der Bolzen (13) derart, daß eine Abwinklung der Rohre (1, 2) zueinander möglich sind.

10. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in Richtung der Rohrlängsachse gesehen die Aufnahmen (12) und die in die Aufnahmen (12) eingreifenden Enden (14) der Bolzen (13) einen ko­ nischen, trapezförmigen oder kalottenförmigen Querschnitt aufweisen.