Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Austauschen einer in der Erde verlegten Rohrleitung aus Kunststoff gegen eine neue Rohrleitung und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der EP 0 094 694 Bl ist ein Verfahren für den Austausch einer bestehenden Unterflurleitung gegen einen neue Leitung bekannt, bei dem die Unterflurleitung an Ort und Stelle zur Bildung von Einzelstücken aufgeteilt wird und die Einzel¬ stücke radial auswärts bewegt werden, um die Bohrung der Leitung aufzuweiten und dadurch eine Passage zu bilden, in die die neue Leitung eingebracht wird. Das Aufreißen der Unterflurleitung und das Bilden der Passage erfolgt mit Hilfe eines Rammbohrgeräts, das durch die Unterflurleitung hindurch bewegt wird und ein kegelstumpfförmiges Teilstück hat, an dem ein Aufreißbauteil angebracht ist. Durch das Teilstück wird die Unterflurleitung aufgerissen und zer- trümmert und die entstandenen Trümmer werden radial nach außen bewegt, um die Passage für die neue Rohrleitung zu bilden, die gleichzeitig mit Hilfe des Rammbohrgeräts ein¬ gezogen wird. Dieses bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung eigenen sich zum Aufreißen von Rohren aus sprö- dem und daher leicht brechendem Material wie Grauguß oder Steinzeug. Zum Aufreißen von in der Erde verlegten Kunst¬ stoffrohren ist das bekannte Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung jedoch wenig geeignet. Die glatte Oberfläche der aus Kunststoff bestehenden Rohre und die hohe Elastizi- tat der hierzu verwendeten Kunststoffe macht ein Aufreißen nach dem bekannten Verfahren nahezu unmöglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das wirtschaftlich und zuverlässig durchführbar ist.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, daß die vorhandene, aus Kunststoff bestehende Rohrleitung in Längsrichtung in mehrere Streifen aufgetrennt wird, daß diese Streifen, ohne daß sie von der Rohrleitung abgetrennt werden, radial nach außen bewegt werden und daß das Ramm- bohrgerät entgegen der Vortriebsrichtung an den Streifen abgestützt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die vorhandene Rohrleitung nicht in Einzelstücke zertrümmert, sondern es werden einzelne Streifen gebildet, die mit dem noch unver¬ änderten Teil der Rohrleitung verbunden bleiben. Auf diese Weise ist es möglich, das Rammbohrgerät gegen die Vor¬ triebsrichtung an diesen Streifen abzustützen, wodurch ein Zurückrutschen des Rammbohrgeräts nach jedem Schlag des Hammers vermieden wird. Hierdurch ist es möglich, die Schlagenergie wirksam auf die Rohrleitung zu übertragen und auch bei zähen Kunststoffen eine gute Schneid- und Aufweit¬ leistung zu erzielen.

Eine Steigerung der Schneidleistung kann weiterhin dadurch erreicht werden, daß in die durch das Rammbohrgerät gebil¬ dete Passage ein Gleitmittel injiziert wird, durch das die Reibung an der mit dem Rammbohrgerät gleichzeitig eingezo¬ genen neuen Rohrleitung vermindert wird.

Zur Durchführung des Verfahrens ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung eine Vorrichtung vorgesehen beste¬ hend aus einem Gehäuse zur Aufnahme eines hydraulisch oder pneumatisch angetriebenen Rammbohrgeräts, wobei das Gehäuse an seinem, in Vortriebsrichtung vorderen Ende einen Messer¬ kopf mit mehreren, sternförmig angeordneten Messern und auf

den Messerkopf folgend einen Aufweitkörper trägt, dessen Querschnitt zur Gehäusemitte zunimmt und der auf seiner Mantelfläche entgegen der Vortriebsrichtung wirksame Schneiden von sägezahnartige Querschnitt hat. Mit der beschriebenen Vorrichtung wird mit Hilfe des Messerkopfes die vorhandene Rohrleitung an mehreren Stellen in Längs¬ richtung eingeschnitten oder vollständig durchtrennt. Anschließend wird mit Hilfe des Aufweitkörpers die Rohrlei¬ tung aufgeweitet, wobei aus der Wand der Rohrleitung ein- zelne Streifen gebildet werden, die sich beim Entlangglei¬ ten des Aufweitkörpers voneinander entfernen. Durch den Widerstand, den die gebildeten Streifen dem Aufweiten ent¬ gegensetzen und durch die Ausbildung der sägezahnartigen Schneiden auf der Mantelfläche des Aufweitkörpers wird der Aufweitkörper entgegen der Vortriebsrichtung an den Strei¬ fen festgehalten, so daß er beim Zurückfahren des Hammers des Rammbohrgeräts nicht zurückgleiten kann und keine Schlagenergie verloren geht.

Erfindungsgemäß kann der Auf eitkörper die Form eines Kegelstumpfs oder eines regelmäßigen Pyramidenstumpfs haben. Weiterhin kann der Aufweitkörper sich in Längsrich¬ tung erstreckende Nuten haben, die jeweils mit einem Messer des Messerkopfs fluchten. Durch diese Nuten werden zusätz- liehe Schneidkanten gebildet, die das Auftrennen der Rohr¬ leitung in einzelne Streifen unterstützen, wenn die Messer des Messerkopfes die Rohrleitungswand noch nicht vollstän¬ dig durchtrennt haben.

Weiterhin hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Rammbohrgerät entgegen der Vortriebsrichtung über eine Druckfeder am Gehäuse abge¬ stützt ist. Hierdurch wird das Zurückprallen des Hammers des Rammbohrgeräts gedämpft und ein Zurückfedern des Ramm- bohrgeräts im Gehäuse ermöglicht, wodurch ein Teil der Rückschlagenergie gespeichert und mit dem nächsten Hammer-

schlag auf das Gehäuse der Vorrichtung übertragen werden kann.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erwiesen, bei der der Messer¬ kopf gegenüber dem Aufweitkörper in axialer Richtung beweg¬ lich ist. Hierdurch kann der Messerkopf durch die von dem Rammbohrgerät erzeugte Schlagenergie nach Art eines Meißels vorangetrieben werden, wobei er in seiner Axialbewegung von dem trägeren Gehäuse mit dem daran befestigten Aufweitkör¬ per unabhängig ist. Der Messerkopf erreicht dadurch eine höhere momentane Schnittgeschwindigkeit verglichen mit der Vortriebsgeschwindigkeit des Gehäuses und es konnte eine bessere Schneidwirkung der Messer beobachtet werden. Nach einem Schneidschritt des Messerkopfes steht die gesamte Schlagenergie für das Vortreiben des Aufweitkörpers und das Nachziehen der neuen Rohrleitung zur Verfügung, wodurch dieser Vorgang beschleunigt wird. Als günstig hat sich auch erwiesen, wenn der Aufweitkörper gegenüber dem Gehäuse axial beweglich ist. Auch hier hat sich gezeigt, daß bei geringerem Aufweitwiderstand der Aufweitkörper in Schritten gegenüber dem Gehäuse voreilt, so daß sich die gesamte Schlagenergie auf das Vortreiben des Gehäuses und das Nach¬ ziehen des neuen Rohres konzentrieren kann. Erfindungsgemäß kann der Messerkopf auf einem Zapfen gelagert sein, der an dem vorderen Ende des Gehäuses befestigt ist und der an seinem vorderen Ende eine Ausnehmung zur Einhängung eines Zugseils hat. Weiterhin können Mittel vorgesehen sein, durch die der Messerkopf an einer Drehung gegenüber dem Aufweitkörper gehindert ist. Dies ist notwendig, wenn der Aufweitkörper Nuten oder dergleichen hat, deren Position zur Position der Messer festgelegt ist. Auf einfache Weise läßt sich dies beispielsweise durch eine drehfeste Verbin¬ dung zwischen dem Messerkopf und dem Aufweitkörper errei- chen.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Vor¬ richtung an dem in Vortriebsrichtung hinteren Ende einen zweiten kegelstumpfförmigen Aufweitkörper aufweisen, wobei das Gehäuse zwischen den beiden Aufweitkörpern eingeschnürt ist. Der größte Durchmesser des zweiten Aufweitkörpers kann kleiner sein als der größte Durchmesser des ersten Aufweit¬ körpers. Durch den zweiten Aufweitkörper wird eine gute Führung und Richtungsstabilität der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung erreicht. Die Einschnürung zwischen den Aufweit- körpern vermindert die Reibung und ermöglicht das Durchfah¬ ren von gekrümmten Rohrleitungsabschnitten. Zur Befestigung der neuen Rohrleitung weist erfindungsgemäß das hintere Ende des Gehäuses eine zylindrische Hülse auf, in deren Bohrung eine Bajonettkupplung zum Ankuppeln einer mit der neuen Rohrleitung verbindbaren Kupplungshülse vorgesehen ist. Die Kupplungshülse kann erfindungsgemäß eine radiale Injektionsbohrung zum Injizieren eines Gleitmittels in die aufgeweitete Bohrung aufweisen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei- spiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Die Zeichnung zeigt im Längsschnitt eine Vorrichtung zum Auftrennen und Aufweiten von dickwandigen Kunststoff- Drainagerohren, wie sie beispielsweise unter Mülldeponien verlegt sind. Die Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse 1, das aus einer Kegelhülse 2, einem zylindrischen Mittelstück 3 und einer Federlagerhülse 4 gebildet ist, wobei die genannten Teile durch Gewinde miteinander verbunden sind. In dem Gehäuse 1 ist ein Rammbohrgerät 5 angeordnet, das mit seinem kegelstumpfförmigen Kopf an der Kegelhülse 2 anliegt. Über eine Druckfeder 6 ist das Rammbohrgerät 5 an der Federlagerhülse 4 abgestützt. Das Rammbohrgerät 5 kann hydraulisch oder pneumatisch angetrieben sein. Die Antriebsenergie wird durch nicht näher dargestellte Leitun- gen durch die Bohrung der Federlagerhülse 4 an das Ramm¬ bohrgerät 5 herangeführt.

Auf der Kegelhülse 2 ist ein kegelstumpfförmiger Aufweit¬ körper 7 angeordnet, der auf seiner kegeligen Mantelfläche mit durch ein sägezahnartiges Profil gebildeten Schneiden 8 versehen ist. Der Aufweitkörper 7 weist eine Kegelbohrung auf, deren Kegelneigung an die der Kegelhülse 2 angepaßt und so steil bemessen ist, daß keine Selbsthemmung ein¬ tritt. Im Betrieb kann daher der Aufweitkörper 7 von der Kegelhülse 2 abheben. Vor dem Aufweitkörper 7 befindet sich ein Messerkopf 9 , der auf einem in die Kegelhülse 2 einge- schraubten Zapfen 10 axial verschiebbar gelagert ist. Das freie Ende das Zapfens 10 ist mit einer Seiltasche 11 ver¬ sehen, in der mit Hilfe einer eingegossenen Seilflasche 12 ein Zugseil 13 befestigt ist. Der Messerkopf 9 weist meh¬ rere zur Längsachse des Gehäuses 1 radial ausgerichtete Messer 14 auf, die beim Vortrieb der Vorrichtung das Kunst¬ stoffröhr 15 zur Bildung einzelner Streifen durchtrennen. An dem hinteren Ende des Gehäuses 1 ist eine Hülse 16 befe¬ stigt, die einen kegelstumpfförmigen Abschnitt hat, der einen zweiten Aufweitkörpers 17 bildet. In der Bohrung 18 der Hülse 16 ist eine Bajonettkupplung 19 zum Ankuppeln einer Kupplungshülse 20 ausgebildet. Die Kupplungshülse 20 weist im Abstand voneinander angeordnete Ankerplatten 21 auf, die beim Einstecken der Kupplungshülse 20 in die Boh¬ rung 18 durch Aussparungen 22 in das Innere der Bohrung 18 gelangen. Durch Drehen der Kupplungshülse 20 um den halben Teilungsabstand der Ankerplatten 21 und Zurückziehen der Kupplungshülse 20 gelangen die Ankerplatten 21 in die Ankernischen 23, in denen sie formschlüssig gehalten sind. In dieser Position kann die Kupplungshülse 20 durch Ein- schrauben eines Bolzens 24 gesichert werden. Eine andere Sicherungsmöglichkeit besteht in der Anordnung eines Spann¬ rings in dem Zwischenraum zwischen der Hülse 16 und der Stufenfläche 25 an der Kupplungshülse 20.

Die Kupplungshülse 20 ist mit einem Injektionsnippel 26 versehen, der über einen Schlauch 27 mit einer Pumpe zum

Zuführen eines Stütz- und Gleitmittels, beispielsweise einer Bentonitsuspension, verbindbar sind. An der Kupp¬ lungshülse 20 ist mit Hilfe eines Flanschrings 28 und Schrauben 29 die neu zu verlegende Rohrleitung 30 befe- stigt.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die beschriebene Vorrichtung in eine in der Erde verlegte Rohr¬ leitung aus Kunststoff eingeführt und das Rammbohrgerät 5 mit Schlagenergie versorgt. An dem Zapfen 10 wird ein Zug¬ seil eingehängt, über das eine definierte Zugkraft auf das Gehäuse 1 übertragen wird. Beim Eindringen in die Rohrlei¬ tung wird durch die Messer 14 die Rohrleitung zunächst in Streifen geschnitten, die von dem nachfolgenden Aufweitkör- per 7 radial nach außen gegen das sie umgebende Material gedrückt und zur Bildung einer Passage für die nachfolgend eingezogene neue Stahl- oder Kunststoffleitung aufgeweitet werden. Ein Zurückgleiten des Aufweitkörpers 7, bedingt durch das Rückfedern der Rohrleitung und die Rücklaufener- gie des Schlagkolbens, wird durch die Schneiden 8 an dem Aufweitkörper 7 verhindert, die sich in die Innenfläche der gebildeten Streifen einkerben und dadurch die Übertragung einer hohen Stützkraft ermöglichen. Durch die axial beweg¬ liche Anordnung des Messerkopfes 9 und des Aufweitkörpers 7 können diese in Vortriebsrichtung von dem Gehäuse 1 abheben und dadurch wirksamer die Schlagenergie in Schneid- bzw. Aufweitarbeit umsetzen. In den Nachlaufphasen des Gehäuses steht die gesamte Schlagenergie zum Nachziehen des neuen Rohres zur Verfügung. Insgesamt ergibt sich eine deutliche Erhöhung der Vortriebsgeschwindigkeit.