Vorrichtung und Verfahren zum Ersetzen von Rohren

Abstract

 Es wird ein Verfahren zum Erneuern einer im Erdreich (4) verlegten Rohrleitung beschrieben. Bei diesem Verfahren wird die Rohrleitung in einer Startgrube (1) und in einer Zielgrube (2) getrennt, ein zwischen den beiden Gruben (1,2) befindlicher alter Rohrabschnitt (3) ohne Bildung eines Grabens aus dem umgebenden Erdreich (4) entfernt und in den dadurch entstehenden Kanal ein neuer Rohrabschnitt eingebracht. Erfindungsgemäß wird vor der Entfernung des alten Rohrabschnitts (3) ein Schutzrohr (5) mit einem Innenquerschnitt, der größer als der Außenquerschnitt des alten Rohrabschnitts (3) ist, von der Startgrube (1) aus auf den alten Rohrabschnitt (3) aufgefahren und dann auf diesem im wesentlichen bis zur Zielgrube (2) vorgetrieben. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Schutzrohr (5) zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung und ein zu dessen Durchführung geeignetes Schutzrohr.

[0002] Im Zuge notwendiger Erneuerungen bzw. Sanierungen von im Erdreich verlegten Rohrleitungen, z.B. Trinkwasserleitungen, ist es erwünscht, das Auswechseln der Rohre ohne aufwendige Tiefbauarbeiten und ohne die Gefahr der Zerstörung von anderen im Erdreich verlegten Leitungen wie z.B. Elektro-, Gas- oder Telefonleitungen zu bewerkstelligen. Ein bekanntes Verfahren der eingangs bezeichneten Gattung (DD-PS 118 926, DE 37 33 463 A1) sieht daher vor, die alte Rohrleitung jeweils zwischen zwei Baugruben durchzutrennen und den dadurch erhaltenen Rohrabschnitt durch Ziehen oder Schieben mittels hydraulischer Zugvorrichtungen, Pressen od. dgl. in eine der beiden Baugruben zu befördern, dort ggf. zu zerbrechen und dann aus der Baugrube zu entfernen. Gleichzeitig oder auch später wird in den dadurch frei werdenden Kanal ein neuer Rohrabschnitt eingezogen oder eingepreßt. Ein Problem bei diesem Verfahren besteht darin, daß zur Entfernung des alten Rohrabschnitts erhebliche, durch Erdreibung entstehende Reibungswiderstände zu überwinden sind. Das gilt insbesondere dann, wenn es sich um sehr alte Leitungen handelt, die an ihren Außenflächen bereits korrodiert und dadurch fest mit dem umliegenden Erdreich und ggf. darin befindlichen Wurzeln von Bäumen oder Pflanzen verhaftet sind. Als Folge davon lassen sich auf diese Weise ohne das Anlagen von Zwischenbaugruben bzw. nur vergleichsweise kurze Rohrabschnitte mit einer Länge bis ca. 25 m entfernen.

[0003] Es ist daher auch bereits bekannt geworden, den alten Rohrabschnitt im Erdreich zu belassen, jedoch vor dem Einbringen des neuen Rohrabschnitts durch Versprödung mit flüssigem Stickstoff und anschließende Schlageinwirkung (DE 35 26 193 A1) oder durch Einziehen eines Hammerwerks bzw. einer sogenannten Erdrakete (DE 36 03 238 C2) zu zerstören. Auch eine solche Vorgehensweise ist nicht optimal, weil die im Kanal verbleibenden scharfkantigen Scherben und Splitter des alten Rohrabschnitts den neuen Rohrabschnitt beschädigen und zerstören könnten und daher aufwendige Maßnahmen zur Vermeidung solcher Beschädigungen ergriffen werden müssen.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs bezeichneten Gattung dahingehend weiterzuentwickeln, daß mit vergleichsweise geringem apparativem Aufwand auch vergleichsweise lange Rohrabschnitte aus dem Erdreich entfernt werden können.

[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 16.

[0006] Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß durch das Einbringen eines Schutzrohrs die Möglichkeit gegeben ist, das uni den alten Rohrabschnitt verteilte Erdreich aufzulockern, um dadurch entweder die beim Herausziehen dieses Rohrabschnitts auftretenden Reibungskräfte wirksam zu reduzieren oder den alten Rohrabschnitt, ggf. nach seiner vorherigen Zerstörung, zusammen mit dem eingebrachten Schutzrohr herauszuziehen. Auf diese Weise lassen sich Rohrabschnitte mit einer Länge von bis zu 60 m und mehr erneuern.

[0007] Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0008] Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 grob schematisch einen Vertikalschnitt durch einen Robrabschnitt, der nach einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens erneuert wird;

Fig. 2 einen schematischen, gegenüber Fig. 1 vergrößerten Axialschnitt durch einen Vortriebskopf eines erfindungsgemäßen Schutzrohrs als Einzelheit X der Fig. 1;

Fig. 3 eine Vorderansicht des Vortriebskopfs in einem gegenüber Fig. 2 nochmals vergrößerten Maßstab;

Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens; und

Fig. 5 und 6 den Fig. 2 und 3 entsprechende Ansichten eines insbesondere für Rohrabschnitte mit Muffenverbindungen geeigneten Vortriebskopfs.

[0009] In Fig. 1 ist von einer alten, zu ersetzenden Rohrleitung nur ein zwischen einer Startgrube 1 und einer Zielgrube 2 angeordneter Rohrabschnitt 3 dargestellt. Das Erdreich, in dem der Rohrabschnitt 1 verlegt ist, ist durch das Bezugszeichen 4 angedeutet, Dabei ist klar, daß der Rohrabschnitt 3 ein Teilstück einer längeren, in den beiden Gruben 1 und 2 getrennten Rohrleitung sein oder die gesamte vorhandene Rohrleitung repräsentieren kann, bei der es sich z.B. um eine Trinkwasserleitung handelt. Etwa mit dem Rohrabschnitt 3 verbundene Anschlüsse bzw. Abgänge sind nicht dargestellt und in an sich bekannter Weise zu berücksichtigen (z.B. DE 36 27 620 C2).

[0010] Bevor der alte Rohrabschnitt 3 aus dem Erdreich 4 herausgezogen wird, wird erfindungsgemäß zunächst ein Schutzrohr 5 auf den Rohrabschnitt 3 aufgefahren. Das Schutzrohr 5 besitzt einen Innenquerschnitt bzw. -durchmesser, der größer, vorzugsweise aber nur um so viel größer als der Außenquerschnitt bzw. -durchmesser des Rohrabschnitts 3 ist, daß der Rohrabschnitt 3 beim Auffahren des Schutzrohrs 5 als Führung dienen kann. Wie Fig. 1 zeigt, wird das Schutzrohr 5 z.B. von der Startgrube 1 aus mittels einer in dieser angeordneten Vortriebseinrichtung, z.B. einer mit Druckluft betriebenen Erdrakete, einer hydraulisch oder pneumatisch betriebenen Ramme oder Presse oder irgendeinem anderen Bodenverdrängungsgerät im Erdreich vorgetrieben und dabei gleichzeitig vom Rohrabschnitt 3 geführt, so daß keine besonderen Maßnahmen zur Lenkung des Schutzrohrs 5 zu treffen sind. Außerdem ist das Schutzrohr 5 vorzugsweise so lang, daß es den Rohrabschnitt 3 auf seiner ganzen Länge überfahren, d.h. bis in die Zielgrube 2 vorgetrieben werden kann. Zu diesem Zweck kann das Schutzrohr 5 einstückig und mit der erforderlichen Länge hergestellt sein oder in der Startgrube 1 aus mehreren Abschnitten zusammengesetzt werden, wie in Fig. 1 durch seine im Vergleich zum Rohrabschnitt 3 kürzere Länge angedeutet ist. Das Schutzrohr 5 besteht vorzugsweise aus Stahl, in welchem Fall die einzelnen Abschnitte in der Startgrube 1 durch Schweißen miteinander verbunden werden können. Alternativ könnte das Schutzrohr 5 auch mit einem durch den Rohrabschnitt 3 geführten Stahlseil von der Zielgrube 2 aus auf den Rohrabschnitt 3 aufgezogen werden.

[0011] Gemäß Fig. 2 und 3 weist das Schutzrohr 5 an seinem Vorderende vorzugsweise einen Vortriebskopf 6 auf. Dieser besteht aus einem vergleichsweise kurzen, an den übrigen Teil des Schutzrohrs 5 koaxial angeschweißten Rohrstück mit entsprechendem Innen- und Außenquerschnitt, weist jedoch zur Verringerung der durch Erdreibung bewirkten, beim Vortrieb des Schutzrohrs 5 auftretenden Reibungswiderstände zweckmäßig sowohl einen nach innen ragenden, am Vorderende angeordneten Vor- bzw. Unterschnitt 7 als auch einen nach außen ragenden, am Hinterende angeordneten Vor- bzw. Überschnitt 8 auf. Der innere Vorschnitt 7 besteht z.B. aus einem sich nach vorn konisch verjüngenden Mantelabschnitt, während der Vorschnitt 8 z.B. aus einem sich nach hinten konisch erweiternden Mantelabschnitt besteht, der z.B. aus einem auf den Vortriebskopf 6 aufgeschweißten und entsprechend abgeschrägten Stahlband hergestellt ist. Beim Vortrieb des Schutzrohrs 5 wird das umgebende Erdreich durch die Vorschnitte 7 und 8 so stark aufgelockert, daß mit üblichen Mitteln auch ein vergleichsweise langes Schutzrohr 5 durch das Erdreich getrieben werden kann, was zusätzlich durch die glatten Außenwände des Schutzrohrs 5 erleichtert wird.

[0012] Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, weist der Vortriebskopf 6 weiterhin vorzugsweise eine Mehrzahl von innen liegenden, z.B. radial vom Innenmantel abstehenden Führungskufen 9 auf, zwischen denen der strichpunktiert angedeutete Rohrabschnitt 3 zu liegen kommt bzw. die vom Rohrabschnitt 3 geführt werden. Dabei definieren die radial innen liegenden Enden der Führungskufen 9 eine gestrichelt dargestellte Kontur 10, die vorzugsweise einen so kleinen Innenquerschnitt besitzt, daß eine gute Führung des Schutzrohrs 5 auf dem Rohrabschnitt 3 sichergestellt ist. Außerdem sind die Führungskufen 9 in Vortriebsrichtung zweckmäßig leicht abgeschrägt, damit sie sich beim Auffahren des Schutzrohrs 5 auf die Rohrleitung 3 auf dieser zentrieren.

[0013] Der Vortriebskopf 6 ist an seiner hinteren Stirnfläche durch eine Schweißnaht mit dem übrigen Teil des Schutzrohrs 5 verbunden und mit einem Spülring 11 versehen, der längs einer Schweißnaht 12 am Innenmantel des Vortriebskopfes 6 befestigt ist, eine Mehrzahl von nach innen geöffneten Spülöffnungen 13 aufweist und an eine Zuleitung 14 für eine Spülflüssigkeit, insbesondere Wasser, angeschlossen ist, die sich nach rückwärts durch das Schutzrohr 5 erstreckt, an dessen Innenmantel angeordnet ist und in der Startgrube 1 mittels einer im Mantel des Schutzrohrs 5 ausgebildeten Anschlußöffnung 15 (Fig. 1) an eine Spülanlage, vorzugsweise eine Hochdruckspülanlage angeschlossen werden kann. Die Spülflüssigkeit, die durch die Spülöffnungen 13 austritt, kann beim Vortrieb des Schutzrohrs 5 in einen Raum 16 (Fig. 2) zwischen diesem und dem alten Rohrabschnitt 3 eingespritzt werden, dadurch bereits während des Vortriebs den dort befindlichen Boden lösen und diesen bei Bedarf zur Startgrube 1 hin vollständig ausspülen. Alternativ kann der Spülvorgang aber auch erst zu einem späteren Zeitpunkt begonnen werden, z.B. wenn der Vortrieb in lockerem Sand erfolgt. Außerdem ist vorzugsweise unmittelbar vor dem Spülring 11 noch ein Schutzring 17 (Fig. 2) angeordnet. Dieser besteht z.B. aus einem auf den Innenmantel des Schutzrohrs 5 aufgeschweißten Stahlring, der den Spülring 11 nach innen hin in radialer Richtung etwas überragt und diesen daher vor Beschädigungen auch dann schützt, wenn sich im Weg des Schutzrohrs 5 dickere Steine od. dgl. befinden oder sich das Schutzrohr 5 gegen den Außenmantel des Rohrabschnitts 3 legt.

[0014] Zur Ausspülung des gelösten Bodens in die Startgrube 1 weist der Mantel des Schutzrohrs 5 vorzugsweise wenigstens eine Austrittsöffnung 18 (Fig. 1) auf. Dadurch wird der Anschluß der Vortriebseinrichtung nicht behindert, die im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 schematisch als eine mit Druckluft betriebene Erdrakete 19 dargestellt ist, deren Vortriebskraft mittels eines Schlagkegels 20, der an der hinteren Stirnfläche des Schutzrohrs 5 anliegt, auf dieses übertragen wird. Dabei wird unter der Bezeichnung "Erdrakete" in der Fachwelt ein hydraulisch oder pneumatisch betriebenes Bodenverdrängungsgerät verstanden, das einen an seinem Vorderende konisch verjüngten Stahlzylinder aufweist, der in seinem Innenraum mit einem durch eine Zylinder/Kolben-Anordnung angetriebenen Schlagwerk versehen ist, das periodisch gegen den Stahlzylinder schlägt und diesen dadurch vortreibt.

[0015] Nachdem das Schutzrohr 5 in der beschriebenen Weise je nach Bedarf mit oder ohne Spülung und vorzusgweise vollständig auf den Rohrabschnitt 3 aufgefahren ist, kann mit der eigentlichen Auswechselung des Rohrabschnitts 3 begonnen werden. Hierzu gibt es zahlreiche alternative Verfahrensweisen, von denen nachfolgend einige kurz erläutert werden.

[0016] Nach einer besonders einfachen Variante wird der Rohrabschnitt 3 nach dem Auffahren des Schutzrohrs 5 mit Hilfe einer Zieh- oder Preßvorrichtung von der Start- oder Zielgrube 1 bzw. 2 her aus dem Schutzrohr 5 herausgezogen, so oft wie erforderlich durchgetrennt und dann aus der betreffenden Grube 1 bzw. 2 entfernt. Dieser Vorgang läßt sich insbesondere dann mit geringen Zieh- oder Preßkräften durchführen, wenn das zwischen dem Rohrabschnitt 3 und dem Schutzrohr 5 befindliche Erdreich vorher ganz oder teilweise durch Spülen entfernt wird, was während oder auch nach dem Auffahren des Schutzrohrs 5 durchgeführt werden kann. Alternativ wäre es auch möglich, das Erdreich in dem Raum 16 (Fig. 2) mittels Preßluft auszublasen oder abzusaugen, ggf. durch Anlegen eines Unterdrucks. Außerdem kann das Schutzrohr 5 beim Entfernen des Rohrabschnitts 3, falls erforderlich, festgehalten werden, damit es im Erdreich verbleibt und den vom Rohrabschnitt 3 befreiten Kanal abstützt.

[0017] Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Rohrabschnitt 3 in an sich bekannter Weise nach dem Auffahren des Schutzrohrs 5 zu zerstören (DE 35 26 193 A1, DE 36 03 238 C2) und die dabei erhaltenen Trümmer und Scherben mittels einer Spülflüssigkeit, mittels Druckluft oder sonstwie aus dem Schutzrohr 5 zu entfernen. Alternativ kann zur Zertrümmerung des Rohrabschnitts 3 auch eine Erdrakete verwendet werden, die z.B. mit einem Stahlseil durch den vom Rohrabschnitt 3 gebildeten Kanal gezogen wird und auf einen Schlagkegel einwirkt, dessen Außenquerschnitt zumindest etwas größer als der Innenquerschnitt des Rohrabschnitts 3 ist. Bei einem weiteren, besonders einfachen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Vortriebskopf 6 des Schutzrohrs 5 mit einer nach innen ragenden Schneide versehen, die sich beim Vortrieb des Schutzrohrs 5 in den alten Rohrabschnitt 3 eindrückt und dieses dadurch zerstört. Die Schneide sollte dabei ausreichend weit hinter dem Vorderende des Vortriebskopfes 6 liegen, um dessen sichere Führung auf dem Rohrabschnitt 3 nicht zu behindern. Diese Verfahrensweise ist besonders gut bei Rohrabschnitten 3 geeignet, die aus Gußeisen od. dgl. bestehen und durch Schlag- oder Schneidkräfte leicht zerstört werden können.

[0018] Eine weitere Möglichkeit besteht schließlich darin, den alten Rohrabschnitts 3 zusammen mit dem aufgefahrenen Teil des Schutzrohrs 5 aus dem von diesem gebildeten Kanal herauszuziehen oder herauszupressen. Hierzu wird z.B. das Hinterende des auf den Rohrabschnitt 3 aufgefahrenen Teils des Schutzrohrs 5 mit einer Stahlplatte verschlossen und diese dann durch Druck aus dem Kanal in die Zielgrube 2 getrieben, wobei der Rohrabschnitt 3 automatisch ebenfalls aus dem Kanal herausgedrückt wird. Dabei ist es im Prinzip gleichgültig, ob der Rohrabschnitt 3 noch intakt oder bereits zertrümmert ist. In der Zielgrube 2 könnte dann einerseits das Schutzrohr 5 geborgen und für eine Wiederverwendung gereinigt, andererseits der Rohrabschnitt 3 geteilt und entfernt werden. Alternativ kann an das Hinterende des Schutzrohrs 5 ein weiteres Schutzrohr (oder eine Anzahl von einzelnen Abschnitten davon) angefügt werden, so daß in dem vom Schutzrohr 5 freigegebenen Kanal sofort ein neues Schutzrohr vorgetrieben wird, welches nach dem Bergen des Schutzrohrs 5 den Kanal vorzugsweise vollständig auffüllt und abstützt. Dabei und beim Entfernen des zuerst eingetriebenen Schutzrohrs 5 sind die zu überwindenden Kräfte vergleichsweise klein und nicht größer als beim Einbringen des ersten Schutzrohrs 5.

[0019] Das beschriebene Verfahren eignet sich im Prinzip für Rohrabschnitte 3 in allen üblichen Größen und aus allen üblichen Materialien. Voraussetzung ist nur, daß die Größen des zu entfernenden Rohrabschnitts 3 und des Schutzrohrs 5 so aufeinander abgestimmt sind, daß die beim Vortrieb des Schutzrohrs 5 von dem Rohrabschnitt 3 aufgebrachte Führungskraft größer als die seitlich oder quer zur Achse des Rohrabschnitts 3 auf dieses einwirkende Vortriebskraft ist. Wird die Vortriebskraft zu groß, besteht die Gefahr, daß der Rohrabschnitt 3 beim Auffahren des Schutzrohrs 5 seitlich ausgelenkt wird, knickt oder verkantet und dann seine Führungseigenschaft verliert. Entsprechend muß das Material des Rohrabschnitts 3 dazu geeignet sein, diese Führungskraft zerstörungsfrei aufzubringen.

[0020] Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zum grabenlosen Entfernen von Rohrleitungen aus Grauguß, Stahl und Asbestzement in Verbindung mit einem Schutzrohr 5 aus Stahl, ohne auf diese Materialien beschränkt zu sein. Handelt es sich beispielsweise bei den zu sanierenden Trinkwasserleitungen um Graugußrohre mit Innendurchmessern von 150 mm und Wandstärken von z.B. 30 mm, wobei die Verbindung der Rohre durch Muffen mit Außendurchmessern von z.B. 270 mm erfolgt, könnte das Schutzrohr 5 einen Innendurchmesser von z.B. 350 mm aufweisen, wenn ein kiesiger Boden vorhanden ist, oder auch von nur 300 mm, wenn sandiger Boden vorliegt. Dabei wird einerseits aus Kostengründen ein Schutzrohr 5 mit einem möglichst kleinen Innenquerschnitt bevorzugt, während andererseits, falls ein Ausspülen des Erdreichs im Zwischenraum 16 erwünscht ist, die Breite dieses Raums 16 nicht zu klein sein sollte, damit das Erdreich mit geringem Druck der Spülflüssigkeit ausgespült werden kann. Es stellt daher für den Fachmann kein Problem dar, die optimale Bemessung des Schutzrohrs 5 anhand der im Einzelfall vorhandenen Gegebenheiten festzulegen.

[0021] Nach dem Entfernen des Rohrabschnitts 3 wird ein entsprechender neuer Rohrabschnitt z.B. durch Schieben und/oder Ziehen in das im Erdreich befindliche Schutzrohr 5 eingebracht. Dabei kann vorgesehen sein, den neuen Rohrabschnitt mit Hilfe von Gleitkufen oder anderen Abstandhaltern aus Kunststoff od. dgl. im Schutzrohr 5 zu zentrieren, insbesondere wenn es sich um eine Abwasserleitung handelt, die mit einem vorgegebenen Gefälle verlegt werden muß. Im Falle einer Druckleitung, z.B. einer Trinkwasserleitung, kann der neue Rohrabschnitt aber auch am Boden des Schutzrohrs 5 abgelegt werden, weil hier die im fertigen Zustand eingenommene Lage nicht kritisch ist. Außerdem kann vorgesehen werden, den Raum zwischen dem Schutzrohr 5 und dem neuen Rohrabschnitt während oder nach dem Einbringen des neuen Rohrabschnitts mit einem Dämmer oder Bentonit od. dgl. zu verfüllen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, zuerst das Schutzrohr 5 unter Festhaltung des neu eingebrachten Rohrabschnitts aus dem Kanal herauszudrücken oder herauszuziehen und den verbleibenden Hohlraum während dieses Vorgangs oder auch danach zu verfüllen. Auch hierbei sind die zu überwindenden Reibungskräfte vergleichsweise klein.

[0022] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt, in der gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Bei dieser Variante wird das Schutzrohr 5 zusammen mit dem alten Rohrabschnitt 3 aus dem vorher vom Schutzrohr 5 gebildeten, das Erdreich 4 durchsetzenden Kanal entfernt, während gleichzeitig ein neuer Rohrabschnitt 24 in den Kanal eingeführt wird. Hierzu wird das entsprechend der obigen Beschreibung eingebrachte Schutzrohr 5 am hinteren Ende mit einer Stahlplatte 25 verschlossen. Hinter dem Schutzrohr 5 wird ein Führungsschlitten 26 angeordnet, der z.B. aus zwei Rohrhalbschalen 26a,26b besteht, die im zusammengelegten Zustand ein Rohr mit denselben Außen- und Innenquerschnitten wie das Schutzrohr 5 ergeben und ein vorzeitiges Einfallen des Kanals verhindern. Der Führungsschlitten 26 wird fest mit dem Schutzrohr 5 verbunden, so daß er zusammen mit diesem in dem Kanal vorgetrieben werden kann. In dem Führungsschlitten 26 wird eine Ramme, Erdrakete 27 od. dgl. gelagen, die analog zu Fig. 1 auf einen an der Stahlplatte 25 anliegenden Schlagkegel 28 einwirkt. Beim periodischen Betätigen der Erdrakete 27 wird somit das Schutzrohr 5 und mit ihm der Rohrabschnitt 3 und der Führungsschlitten 26 allmählich durch den Kanal in die Zielgrube 2 vorgetrieben, wo das Schutzrohr 5 und der Rohrabschnitt 3 ggf. getrennt und ans der Zielgrube 2 entfernt werden. Bei Anwendung dieses Verfahrens ist es möglich, den im Raum 16 befindlichen Boden zunächst im Schutzrohr 5 zu belassen und dann später zusammen mit diesem und dem Rohrabschnitt 3 mittels der Erdrakete 27 aus dem Kanal zu entfernen.

[0023] Gleichzeitig mit dem Vortrieb des Schutzrohrs 5 wird der neue Rohrabschnitt 24 in den Kanal eingezogen. Hierzu wird z.B. das Hinterende der Erdrakete 27 fest mit dem Vorderende des neuen Rohrabschnitts 24 verbunden, vorzugsweise mittels eines Stoßdämpferelements 29, um die Übertragung von dynamischen Lasten von der Erdrakete 27 auf den Rohrabschnitt 24 zu vermeiden.

[0024] Am Vorderende des neuen Rohrabschnitts 24, das zweckmäßig etwas in den Führungsschlitten 26 hineinragt, ist vorzugsweise ein Führungskopf 30 angebracht, der wenigstens eine Austrittsöffnung für ein flüssiges Füllmittel, z.B. Bentonit od. dgl., aufweist, das durch eine im Rohrabschnitt 24 verlegte Leitung zugeführt wird und zur Füllung eines zwischen dem Erdreich und dem Rohrabschnitt 24 verbleibenden Teils 32 des Kanals verwendet wird. Außerdem dient das Bentonit zur Reduzierung der Erdreibung. Um zu vermeiden, daß das Füllmittel in den Führungsschlitten 26 und die Erdrakete 27 gelangt, ist am vorderen Ende des Rohrabschnitts 24 eine über den Querschnitt des Führungsschlittens 26 erstreckte Dichtung 33 angebracht. Auf diese Weise wird vor allem eine sehr zeitsparende Erneuerung des alten Rohrabschnitts 3 ermöglicht. Dabei ist klar, daß der neue Rohrabschnitt 24 in der Startgrube 1 aus einzelnen, hintereinander liegenden Rohrabschnitten zusammengesetzt werden kann, die z.B. durch übliche Muffen- oder Flanschverbindungen oder auch durch Schweißen miteinander verbunden werden.

[0025] Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6, in denen gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 2 und 3 versehen sind, ist angenommen, daß die Rohrabschnitte 3a und 3b durch Muffenverbindungen miteinander verbunden sind. Dies ist in Fig. 5 durch eine am Hinterende des Rohrabschnitts 3b angeordnete, im Querschnitt erweiterte Muffe 34 angedeutet, die ein zugehöriges, den Rohrquerschnitt aufweisendes Vorderende des Rohrabschnitts 3a in sich aufnimmt. Alternativ könnten die Muffen 34 auch an den Vorderenden der Rohrabschnitte 3a, 3b ausgebildet sein. Um unabhängig von der Lage der Muffen 34 zu vermeiden, daß der Vortriebskopf 6 beim Auffahren auf die Rohrabschnitte 3a, 3b gegen diese Muffen 34 stößt, ist am Vorderende des Vortriebskopf 6 anstelle der Führungskufen 9 vorzugsweise eine Mehrzahl von außen liegenden, z.B. radial vom Rohrmantel abstehenden Führungskufen 35 vorgesehen. Diese weisen an ihren Vorderenden jeweils eine Führungsfläche 36 auf, die in Vortriebsrichtung keilförmig nach außen abgeschrägt ist und mit ihrem Hinterende an der radial am weitesten innen liegenden Stelle des Vorschnitts 7 endet. Daher bilden die Führungskufen 35 eine Art von Einführungstrichter, der sich beim Auffahren des Vortriebskopfs 6 auf eine Muffe 34 auf dieser zentrieren kann, ohne sie zu zerstören. Die Innenquerschnitte des Vortriebskopfs 6 und des nachlaufenden Schutzrohrs 5 brauchen in diesem Fall nur geringfügig größer als die Außenquerschnitte der Muffen 34 sein. Alternativ könnten die Führungskufen 35 analog zu den Vorschnitten 7 bzw. 8 aus konisch erweiterten, aus Stahl od. dgl. hergestellten Mantelabschnitten bestehen, die durch Schweißen oder sonstwie am Vorderende des Vortriebskopfs 6 befestigt sind.

[0026] Das erfindungsgemäße Verfahren kann im Prinzip auf Rohrleitungen 3 aus beliebigen Materialien angewendet werden, insbesondere auf solche aus Kunststoff, Beton, Steinzeug, Stahl und anderen für derartige Rohrleitungen geeigneten Materialien. Aus denselben Mateerialien können auch die Schutzrohre 5 und die Rohrabschnitte 24 bestehen. Dabei kann das Auffahren der Schutzrohre 5 auf die Rohrleitungen 3 durch alle geeigneten Verfahren wie Schlagen, Drücken, Ziehen, Vibrieren, Drehen, Spülen usw. herbeigeführt und/oder unterstützt werden. Dasselbe gilt für das Vortreiben der Rohrabschnitte 24 und/oder das Entfernen der alten Rohrleitungen 3 aus den Schutzrohren 5.

[0027] Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die auf vielfache Weise abgewandelt werden können. Insbesondere können die beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen auch zur Sanierung von anderen als Wasserleitungen eingesetzt werden. Dabei schließt die Erfindung auch die Anwendung des Schutzrohrs 5 für diese Zwecke ein. Außerdem sind die Querschnittsgrößen der Rohrleitungen in weiten Grenzen veränderbar, und die beschriebenen Verfahren sind insbesondere für alle Querschnitte in nicht begehbarer Größe anwendbar. Für die Innenquerschnitte des Schutzrohrs 5 ist dabei im wesentlichen nur gefordert, daß sie so klein sind, daß sich die Schutzrohre 5 durch den alten Rohrabschnitt 3 führen lassen und nicht dazu neigen, diesen beim Auffahren zu verdrängen oder zu zerstören. Aus denselben Gründen können die beschriebenen Verfahren auf Rohrleitungen aus zahlreichen anderen als den angegebenen Materialien angewendet werden, da nur sichergestellt werden muß, daß die alten Rohrabschnitte 3 den beim Auffahren des Schutzrohrs 5 auftretenden Belastungen standhalten. Schließlich versteht sich, daß die oben aufgeführten Verfahrens- und Vorrichtungsbeispiele keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben, da zahlreiche weitere Varianten denkbar sind, und daß die einzelnen Merkmale der Erfindung auch in anderen als den dargestellten und beschriebenen Kombinationen angewendet werden können.

Ansprüche

1. Verfahren zum Erneuern einer im Erdreich (4) verlegten Rohrleitung, bei dem die Rohrleitung in einer Startgrube (1) und in einer Zielgrube (2) getrennt, ein zwischen den beiden Gruben (1,2) befindlicher alter Rohrabschnitt (3) ohne Bildung eines Grabens aus dem umgebenden Erdreich (4) entfernt und in den dadurch entstehenden Kanal ein neuer Rohrabschnitt (24) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Entfernung des alten Rohrabschnitts (3) ein Schutzrohr (5) mit einem Innenquerschnitt, der größer als der Außenquerschnitt des alten Rohrabschnitts (3) ist, von der Startgrube (1) aus auf den alten Rohrabschnitt (3) aufgefahren und dann auf diesem im wesentlichen bis zur Zielgrube (2) vorgetrieben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenquerschnitt des Schutzrohrs (5) um so viel größer als der Außenquerschnitt des alten Rohrabschnitts (3) gewählt wird, daß das Schutzrohr (5) auch über etwa vorhandene Muffen- oder Flanschverbindungen des Rohrabschnitts (3) vorgetrieben werden kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den alten Rohrabschnitt (3) umgebende Erdreich (4) zur Reduzierung der Erdreibung beim Vortrieb des Schutzrohrs (5) aufgelockert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflockerung des Erdreichs (4) durch Anwendung eines am Vorderende des Schutzrohrs (5) befindlichen Vortriebskopfs (6) mit einem innen und/oder außen liegenden Vorschnitt (7,8) herbeigeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in einem Raum (16) zwischen dem Schutzrohr (5) und dem alten Rohrabschnitt (3) befindliche Erdreich (4) durch Einbringen einer Spülflüssigkeit gelockert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Raum (16) befindliche Erdreich (4) durch die Spülflüssigkeit vollständig aus dem Raum (16) entfernt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Raum (16) befindliche Erdreich mittels Preßluft ausgeblasen und/oder mittels Unterdruck abgesaugt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der alte Rohrabschnitt (3) nach dem Auffahren des Schutzrohrs (5) durch Schieben und/oder Ziehen aus dem Schutzrohr (5) entfernt und in die Start- oder Zielgrube (1,2) befördert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der alte Rohrabschnitt (3) im Schutzrohr (5) zerstört wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Zerstörung des alten Rohrabschnitts (3) erhaltenen Trümmer durch Spülen mit einer Spülflüssigkeit, Preßluft und/oder Unterdruck aus dem Schutzrohr (5) entfernt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der alte Rohrabschnitt (3) zusammen mit dem Schutzrohr (5) entfernt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß beim Entfernen des Schutzrohrs (5) ein neues Schutzrohr in den Kanal eingebracht wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ersatz des alten Rohrabschnitts (3) ein neuer Rohrabschnitt (24) durch Pressen und/oder Ziehen in das Schutzrohr (5) eingebracht wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr (5) beim Einbringen des neuen Rohrabschnitts (24) aus dem Kanal entfernt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der dabei zwischen dem Erdreich (4) und dem neuen Rohrabschnitt (24) entstehende Zwischenraum (32) mit einem Füllmittel gefüllt wird.

16. Schutzrohr zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß es an seiner Vorderseite einen Vortriebskopf (6) mit einem innen und/oder außen liegenden Vorschnitt (7,8) aufweist.

17. Schutzrohr nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Vortriebskopf (6) an einem vorderen Ende den nach innen ragenden Vorschnitt (7) und an einem hinteren Ende den nach außen ragenden Vorschnitt (8) aufweist.

18. Schutzrohr nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß es in einem mittleren Bereich mit nach innen oder nach außen ragenden Führungskufen (9,35) versehen ist.

19. Schutzrohr nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Vortriebskopf (6) an einer hinter dem vorderen Ende gelegenen Stelle wenigstens eine nach innen ragende, zur Zerstörung des alten Rohrabschnitts (3) bestimmte Schneide aufweist.

20. Schutzrohr nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem Spülring (12) verbunden ist, der nach innen gerichtete Spülöffnungen (13) aufweist.

Zeichnung