Verfahrensbeschreibung

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Bei nicht selbstfahrenden Systemen besteht die Verlegeeinheit aus dem Verlegepflug mit Pflugschwert und Verlegeschacht sowie einer separat auf einem LKW oder Raupenfahrzeug installierten Seilwinde (s. Bild 1). Der Pflug selbst besitzt lediglich einen hydraulischen Antrieb, der für den Transport vom Tieflader auf die Baustelle zum Startschacht oder bei Richtungsänderungen während des Einpflügens geeignet ist. Die Verlegeinheit wird von der Seilwinde in Richtung dieses Fahrzeuges gezogen, da hierfür sehr hohe Zugkräfte nötig sind. Erreicht der Pflug das Fahrzeug, wird die Seilwinde an dem nächsten Streckenpunkt in Stellung gebracht und der Vorgang wiederholt sich.

Verfahrensablauf Verlegeflugverfahren

Zunächst wird eine Startgrube vorbereitet. In der Startgrube wird das Pflugschwert auf die gewünschte Verlegetiefe abgesenkt. Je nach Rohrdurchmesser können simultan mehrere Kunststoffrohrleitungen/ Kabel/ Trassenbänder gleichzeitig eingepflügt werden. In dem nachgeführten Verlegekasten werden die Rohrleitungen von oben in die Verlegetiefe geführt. Hierbei darf der minimal zulässige Biegeradius von Kunststoffrohren nicht unterschritten werden. Für die Rohrverlegung wird der Verlegepflug von der auf dem Zugfahrzeug befestigten Seilwinde beim Auftrommeln des Zugseiles über die Trasse gezogen. Zur Aufnahme der Stützkräfte ist das Zugfahrzeug mit einem als Widerlager dienenden Stützschild ausgerüstet, das über eine Hydraulikeinheit in den Boden eingepresst wird. Somit übernimmt die Seilwindenzugmaschine beim Pflugverfahren den wesentlichen Anteil der aufzuwendenden dynamischen Arbeit. Das erfolgt über ein hydraulisch gesteuertes Hebelsystem. Beim Auftrommeln des Zugseiles verdrängt das Pflugschwert das Erdreich im Bereich der Leitungszone. Gleichzeitig wird durch das hohe Eigengewicht des Pflugschwertes sowie durch den vertikal und horizontal angehängten Verlegschacht die Rohrgrabensohle geglättet. Im Anschluss wird das Rohr über die Verlegeeinheit auf der i.a.R. steinfrei geglätteten Rohrgrabensohle abgelegt. In dem Verlegekasten bzw. Verlegeschacht werden die Rohrleitungen kontinuierlich von oben in die entsprechende Verlegetiefe geführt. Das Erdreich schließt sich wieder hinter dem Pflugschwert durch das Eigengewicht, der Vorgang kann aber durch Maschineneinsatz beschleunigt werden. Je nach Bodenbeschaffenheit und den entsprechenden Planungsvorgaben kann das Rohr auch eingesandet werden. Das geschieht über einen unmittelbar am Pflug angehängten Sandwagen bzw. Sandkasten, dem kontinuierlich Bettungsmaterial über eine Einfülleinrichtung zugegeben wird. Eine Sandbettung entsprechend dem Stand der Technik ist bei diesem Verfahren jedoch technisch bedingt nicht möglich.

Einbauskizze Pflugverfahren

Bild 1: Einbauskizze für Pflugverfahren (Kunststoffrohre bis OD 630mm)

Je nach Rohrdurchmesser, können mehrere Rohrleitungen gleichzeitig eingepflügt werden. In dem nachgeführten Verlegekasten werden die Rohrleitungen von oben in die Verlegetiefe geführt.

Hinweis 1: Vermeidung von Lebensdauer reduzierenden Riefen oder Punktlasten

Zur sicheren Vermeidung von Lebensdauer reduzierenden Riefen oder Punktlasten, die beispielsweise durch Steine im Erdreich ausgelöst werden können, sind folgende Kunststoffrohrarten zu empfehlen:

  • Vollwandrohre aus PE100-RC oder PE100-VRC oder Mehrschichtverbundrohre mit einer Außenschicht aus PE100-RC bzw. PE100-VRC mit nachgewiesen hoher Spannungsrißbeständigkeit (s. Herstellerübersicht)
  • Schutzmantelrohre aus Polyethylen PE80, PE100, PE100-RC mit zusätzlichem Schutzmantel aus Polypropylen oder modifiziertem Polyolefincompound (10% der Rohraußenwandung)

Rohrbelastung im Vergleich

Tabelle 1: Rohrbelastung auf Kunststoffrohre bei unterschiedlichen Verlegeverfahren im Vergleich
Quelle: Uponor GmbH, Haßfurt

Aufbau Mehrschichtverbundrohr

Bild 2: Aufbau eines Mehrschichtverbundrohres bzw. Schutzmantelrohres

Verlegeschacht mit Pflugschwert

Bild 3: Verlegeschacht mit Pflugschwert (Einzug von mehreren Kunststoffrohren und Trassenband)
Quelle: Lesch Consult, Würzburg

Seilwindenzugmaschine

Bild 4: Seilwinden-Zugmaschine als Raupenfahrzeug mit Stützschild
Quelle: Lesch Consult, Würzburg
 

Hinweis 2: Zulässige Mindestbiegeradien (zulässige Zugkräfte)

Beim Verlegepflugverfahren müssen thermoplastische Kunststoffrohre - abhängig von der Verlegetemperatur, Wanddicke bzw. die Druckstufe des Rohres - eine ausreichende Elastizität (hohe Flexibilität durch niedrigen E-Modul) beim Rohreinzug aufweisen. Beim Einsatz des jeweiligen Kunststoffrohres dürfen die zulässigen Biegeradien in Abhängigkeit von der Verlegetemperatur nicht überschritten werden, siehe Verlegeanleitung der Hersteller, Praxisbeispiel siehe Tabelle.

Verlegetemperatur (°C) Kleinster zulässiger Biegeradius
R (da = Rohrausßendurchmesser)
O 50 x da
10 35 x da
20 20 x da

Tabelle 2: Kleinster zulässiger Biegeradius in Abhängigkeit zur Verlegetemperatur, Kunststoffdruckrohre aus PE-HD (PE80, PE100)

Biegeradius Kunststoffrohr

Bild 5: Biegeradius Kunststoffrohr bei der Einführung Verlegeschaft
Quelle: Lesch Consult, Würzburg

Biegeradius Abhaengigkeit Verlegetemperatur

Tabelle 3: Kleinster zulässiger Biegeradius Kunststoffdruckrohre aus PE-HD (PE80, PE100, PP-H) in Abhängigkeit zur Verlegetemperatur & Druckstufe
Quelle: SIMONA AG, Kirn

 

Maschinendetails

Der Verlegeschacht ist am Pflugschwert so angelenkt bzw. geführt, dass sich das Einführungselement an jede Erdkrümmung horizontal und vertikal anpasst (Ziehharmonika-System).

Einfuehrungselement Erdkruemmung anpasst

Bild 6: Einführungselement, das sich an jede Erdkrümmung horizontal und vertikal anpasst (Ziehharmonika-System)
Quelle: Walter Föckersberger GmbH, Pauluszell

Das Verlegeschwert presst mit hohen Kräften das Erdreich auseinander. Nach dem Verlegevorgang wird bei der Wiederherstellung der Oberfläche, der Verlegeschlitz bis knapp zur Hälfte verschlossen. Das Erdreich bildet eine „Brücke" über dem verlegten Kabel/Rohr. Der nach wie vor freibleibende untere Teil des Verlegeschlitzes wird durch Eindringungen von Wasser (Regen) zeitversetzt eingeschwemmt, d.h. Feinteile werden nach unten geschwemmt. Somit liegt das Rohr gut verdichtet im Boden.

Verlegeschlitz nach Verlegung Verlegeschlitz nach Einschwemmung

Bild 7 und 8: a) Verlegeschlitz nach der Verlegung, b) Verlegeschlitz nach der Einschwemmung durch Regenwasser
Quelle: Walter Föckersberger GmbH, Pauluszell

Der Stufen-Verlegeschlitz gibt dem Kabel/Rohr genügend Freiraum. Auch nach der Verlegung liegt das verlegte Material frei und locker auf der Ablagesohle. Selbst hinabfallende Steine können keine Beschädigung verursachen. Ein Aufsteigen der Rohre im Grundwasserbereich wird ebenso verhindert.

 

Die horizontalbewegliche Rohr-/ Kabeleinführung glättet die Ablegesohle

Die Schwertspitze räumt und formt die Verlegeschlitzsohle. Nicht immer ist die aufgerissene Schlitzsohle das gewünschte Rohr- oder Kabelbett. Aufgerichtete Steine bilden eine besonders gefährliche Ablagesohle. Durch eine von Föckersperger www.foeckersperger.de patentierte Anlenkung schleift die ganze Rohr- oder Kabeleinführung unter Druck auf der Ablagesohle. Das aufgerauhte Erdreich und die hervorstehenden Steine werden festgedrückt. Auf die geglättete Schlitzsohle wird nun das Kabel/Rohr abgelegt.

Horizontalbewegliches Rohreinfuehrung

Bild 9: Horizontalbewegliche Rohr-/ Kabeleinführung
Quelle: Walter Föckersberger GmbH, Pauluszell

Mit Hilfe der Verlegeeinrichtung wird das Rohr/ Kabel durch leichte Vorspannung geradlinig in den Stufenschlitz eingeführt. Das verlegte Material liegt auf den Wellenbergen und wird auf natürliche Weise eingeschlämmt.