Technisches Gebiet

[ 0001 ] Die vorliegende Erfindung betri f ft eine ausfaltbare Rohrleitungsanordnung, insbesondere zur Ausbringung von Dickstof f wie bspw . Beton im Tunnelbau .

Beschreibung des Standes der Technik

[ 0002 ] Bei der Betonausbringung im Tunnelbau stellt sich die Aufgabe , eine sich häufig in beengten räumlichen Verhältnissen vorwiegend linear, hauptsächlich in einer Richtung hin- und herbewegende Betoniervorrichtung mit Pumpbeton zu versorgen . Im Tunnelbaufertigteilbau bspw . gibt es zu betonierende Abschnitte , die räumlich quer zur Hauptbewegungsrichtung bzw . quer zur Längsrichtung der Tunnelsegmente stark begrenzt sind . Dabei kann es sich z . B . um einen Versorgungstunnel handeln, der naturgemäß schmal im Vergleich zu den eigentlichen (Haupt- ) Tunnelröhren ist . Typische Dimensionen in diesem Zusammenhang sind bspw . eine Länge von über 20 m bei einer nutzbaren Breite von weniger als 1 m und einer Höhe von ca . 2 m . Im Beispiel des Fertigbaus von Tunnelsegmenten muss innerhalb der Schalung eines solchen Versorgungstunnels über die gesamte Segmentlänge ( Pump- ) Beton am Boden eingebracht werden .

[ 0003 ] Auch beim Betonieren in einem Fertigteilwerk müssen oftmals Betoniervorrichtungen, die sich vorwiegend linear hauptsächlich in einer Richtung hin- und herbewegen, mit Beton versorgt werden, wobei der zur Verfügung stehende Platz möglichst ef fektiv für Transportstrecken, Zugänge oder mehr Fläche , die mit Fertigteilen bestückt werden kann, zu nutzen ist .

[ 0004 ] Es existieren Lösungen, mit denen der Beton bzw . Pumpbeton über Rohre und/oder Schläuche in dem schmalen Segment eingebracht werden kann, wobei im Hinblick auf die schmalen, niedrigen und langen Betonierabschnitte ein wichtiger Aspekt darin besteht , wie die Führungen für die entsprechenden Förderleitungsteile gehalten und bewegt werden und welchen Platz diese Varianten einnehmen .

[ 0005 ] Aus der DE 43 27 053 Al ist eine fahrbare Betoniereinrichtung mit einem teleskopierbaren Mastausleger bekannt . In einer beschriebenen Variante ist eine an einer Drehsäule des Mastauslegers angeordnete Schlauchtrommel vorgesehen, auf der eine als biegsamer Schlauch ausgebildete Förderleitung aufgewickelt ist , die von der Schlauchtrommel nach Maßgabe der Teleskopausladung des Mastauslegers abwickelbar ist . Bei längeren Tunnelabschnitten kann diese Schlauchtrommel sehr voluminös werden . In einer weiteren beschriebenen Variante weist die Förderleitung statt einer Schlauchtrommel mit auf gewickeltem Förderschlauch eine sogenannte Rohrschere auf , die zwischen den Teleskopauslegern angeordnet und bei deren Aus fahren auseinanderklappbar ist . Die Rohrschere besteht aus einer Viel zahl von mittels Rohrdrehgelenken im Zickzack um den Mastausleger verbundenen Rohrleitungssegmenten . Beim Auseinanderf alten der Rohrschere werden die im eingefalteten Zustand nebeneinanderliegenden Rohrsegmente auseinandergezogen, so dass sich der Winkel zwischen zwei miteinander verbundenen Rohrsegmenten zunehmend vergrößert , wobei aufgrund der Gleichzeitigkeit der Ausweitung zwischen allen Rohrsegmenten der gleiche Winkel vorliegt . Es handelt sich somit um eine winkelgleiche Aus faltung ( Ziehharmonikaprinzip ) . Bei schmalen oder niedrigen Tunnelabschnitten besteht die Schwierigkeit , die Rohrsegmente einführen zu können, wenn nur wenig Platz vor dem Tunneleintritt ( Portal ) zur Verfügung steht .

Zusammenfassung der Erfindung

[ 0006 ] Ausgehend hiervon wird erfindungsgemäß eine aus faltbare Rohrleitungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw . des Anspruchs 2 vorgeschlagen .

[ 0007 ] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde , dass eine nach dem Rohrscherenprinzip platzsparend eingefaltete Rohrleitungsanordnung dann problemlos in einen schmalen Bereich wie ein Tunnelsegment eingebracht werden kann, wenn die einzelnen Rohrsegmente winkelungleich ausgefaltet werden können . Hierzu ist es erforderlich, dass erfindungsgemäß Aufhängungselemente vorgesehen sind, die den Rohrleitungssegmenten einen zusätzlichen Freiheitsgrad der Bewegung gewähren . Bei diesem zusätzlichen Freiheitsgrad kann es sich insbesondere um einen ( translatorischen) Freiheitsgrad der Bewegung im wesentlichen quer zu einer Längsrichtung der ausgefalteten Rohrleitungsanordnung handeln .

[ 0008 ] Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung .

[ 0009 ] Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der j eweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen .

[ 0010 ] Die Erfindung ist anhand eines Aus führungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung aus führlich beschrieben .

Kurzbeschreibung der Zeichnung

[ 0011 ] Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Rohrleitungsanordnung in eingefaltetem Zustand in perspektivischer Darstellung .

[ 0012 ] Figur 2 zeigt . Die Rohrleitungsanordnung der Figur 1 aus anderer Perspektive vor einem Tunnelsegment .

[ 0013 ] Die Figuren 3 bis 7 veranschaulichen den Ablauf beim Aus falten der erfindungsgemäßen Rohrleitungsanordnung und deren Einbringung in das Tunnelsegment .

[ 0014 ] Figur 8 zeigt die vollständig ausgefaltete Rohrleitungsanordnung der Figur 7 in seitlicher Ansicht .

[ 0015 ] Figur 9 zeigt in perspektivischer schematischer Ansicht in vergrößerter Ausschnittsdarstellung eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Aufhängungselements .

[ 0016 ] Figur 10 zeigt eine der Figur 6 ähnliche Situation in Draufsicht von unten zur Veranschaulichung der erfindungsgemäßen Querverschiebbarkeit .

Ausführliche Beschreibung [0017] Gleiche und ähnliche in den einzelnen Figuren dargestellte Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet .

[0018] Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Rohrleitungsanordnung 10 in perspektivischer Darstellung, und Figur 2 zeigt die Rohrleitungsanordnung 10 aus anderer Perspektive und vor einem Tunnelsegment T, in das die Rohrleitung einzuführen ist.

[0019] Die Rohrleitungsanordnung 10 umfasst in an sich bekannter Art und Weise eine Vielzahl von Rohrleitungssegmenten 18, die jeweils mittels Rohrdrehgelenken 12 zur Bildung einer sogenannten Rohrschere miteinander verbunden sind. Die Rohrdrehgelenke 12 sind jeweils aus zwei 90°- Rohrbögen 14 gebildet, die mittels einer Rohrbogenschelle 16 um eine Drehachse gegeneinander drehbar miteinander verbunden sind. Das freie Ende eines jeden Rohrbogens 14 ist mit jeweils einem Rohrleitungssegment 18 verbunden, und jeweils gegenüberliegende Enden der beiden Rohrleitungssegmente 18 sind jeweils wiederum mit einem weiteren Rohrdrehgelenk 12 verbunden. Auf diese Art und Weise kann eine Vielzahl von Rohrleitungssegmenten miteinander verbunden werden, die in einem eingefalteten Zustand eine kompakte helixartige Anordnung bilden (vgl. Figuren 1 und 2) und in ausgefaltetem bzw. in einer Längsrichtung gestrecktem Zustand eine mäandernde Rohrleitung (vgl. Figur 8) bilden.

[0020] In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Rohrleitungsanordnung 10 derart ausgebildet, dass die Rohrleitungssegmente 18 im wesentlichen horizontal ausgerichtet sind und die Drehachsen der Rohrdrehgelenke 12 im wesentlichen vertikal ausgerichtet sind. Es sind jedoch auch Anordnungen mit im wesentlichen vertikal ausgerichteten Rohrleitungssegmenten und im wesentlichen hori zontal verlaufenden Drehachsen der Rohrdrehgelenke möglich .

[ 0021 ] Bei der dargestellten Ausgestaltung mit im wesentlichen hori zontal ausgerichteten Rohrleitungssegmenten 18 ist eine Anzahl von Rohrleitungssegmenten ( j edes zweite ) oben liegend angeordnet , während die entsprechend anderen Rohrleitungssegmente unten liegend angeordnet sind . Ein vorderstes , erstes Rohrleitungssegment 18 . 1 der Rohrleitungsanordnung 10 weist an seinem of fenen Ende ein „halbes" Rohrdrehgelenk auf , also lediglich einen Rohrbogen mit einer Anschlussschelle , die zum Anschließen bspw . eines Endschlauches zur Betonausbringung dient . Das entsprechend hinterste , letzte Rohrleitungssegment 18 . n der Kette von Rohrleitungssegmenten 18 (bei angenommenen n Rohrleitungssegmenten in der Rohrleitungsanordnung; in der dargestellten Aus führungs form wäre n = 8 ) weist an seinem of fenen Ende ebenfalls ein „halbes" Rohrdrehgelenk auf ; hier kann entweder ein Verbindungsschlauch zur Betonpumpe angeschlossen werden, oder es können bei Bedarf weitere Rohrleitungssegmente zur Verlängerung der Rohrleitung angeflanscht werden .

[ 0022 ] Die oben liegenden Rohrleitungssegmente 18 sind zumindest teilweise mittels Aufhängungselementen 40 an einem Führungselement 30 in einer Längsrichtung verschiebbar angeordnet . Vorzugsweise ist j edes der oben liegenden Rohrleitungssegmente 18 an einem Aufhängungselement aufgehängt , dies ist j edoch nicht zwingend .

[ 0023 ] In dem dargestellten Aus führungsbeispiel umfasst das Führungselement 30 zwei in Längsrichtung parallel zueinander ausgerichtete Führungsschienen 32 . Die Aufhängungselemente 40 umfassen in dem Führungselement bzw . den Führungsschienen verschiebbar angeordnete Gleitelemente , die in dem dargestellten Aus führungsbeispiel als Tragschienen 42 , bspw . mit einem I-Profil , ausgestaltet und mit ihren Enden j eweils entlang den Führungsschienen 32 in Längsrichtung verschiebbar gelagert sind . Selbstverständlich erschließen sich dem Fachmann ohne weiteres andere Möglichkeiten der Ausgestaltung, bspw . mit lediglich einer Führungsschiene oder mehr als zwei Führungsschienen ( zur Erhöhung der Stabilität ) und entsprechend angepassten Gleitelementen .

[ 0024 ] Zum Anbringen der mit einem Aufhängungselement 40 zu verbindenden oben liegenden Rohrleitungssegmente 18 sind hier nicht näher dargestellte und nachstehend noch genauer zu erläuternde Aufhängungen 44 vorgesehen . Die Aufhängungen 44 können wie dargestellt rohrleitungsseitig als Rohrhalterungen 22 ausgebildet sein, die insbesondere mittig an den j eweiligen Rohrleitungssegmenten 18 befestigt sind . Die Rohrhalterungen 22 können bspw . wie dargestellt j eweils eine den Rohrleitungsquerschnitt fest umfassende ringförmige Halterung sein, die möglicherweise als Schelle ausgeführt ist . Alternativ ist bspw . auch ein Anschweißen an das j eweilige Rohrleitungssegment möglich . Andernends sind die Aufhängungen 44 querverschieblich an einem j eweils zugeordneten Aufhängungselement 40 und um eine im wesentlichen vertikale Drehachse drehbar angeordnet .

[ 0025 ] Im Falle einer Ausgestaltung mit im wesentlichen vertikal ausgerichteten Rohrleitungssegmenten kann die Aufhängung rohrleitungsseitig analog bspw . als Rohrschelle bzw . Rohrbogenschelle 16 ausgebildet sein . [ 0026 ] Erfindungsgemäß sind die Aufhängungselemente 40 somit derart ausgestaltet , dass sie den Rohrleitungssegmenten 18 eine Bewegung quer zu der Längsrichtung ( d . h . quer zu der Erstreckung des Führungselements 30 ) ermöglichen bzw . dass sie ein winkelungleiches Aus falten der Rohrleitungssegmente gestatten, wie nachstehend noch genauer zu erläutern ist .

[ 0027 ] Anders als beim Aus falten einer konventionellen Rohrschere , bei der nämlich stets ein winkelgleiches Auseinanderziehen der einzelnen Rohrleitungssegmente erfolgt , ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung ein asymmetrisches Auseinanderziehen der erfindungsgemäßen Rohrleitungsanordnung 10 , mit der Folge , dass das Auseinanderziehen auf kleinem Raum erfolgen kann und sehr schnell ein stumpfer Winkel zwischen dem ersten Rohrleitungssegmente 18 . 1 und dem zweiten Rohrleitungssegmente 18 . 2 der Anordnung erzielt werden kann, wodurch wiederum ein raumsparendes Einführen in einen Schacht bzw . ein Tunnelsegment T ermöglicht wird, der bzw . das deutlich schmaler ist als eine Breite der Rohrleitungsanordnung im eingefalteten Zustand . Die erfindungsgemäße Rohrleitungsanordnung benötigt somit nur vergleichsweise wenig Platz vor dem Tunneleingang bzw . Abstand von dem Tunneleingang .

[ 0028 ] Die erfindungsgemäße Rohrleitungsanordnung 10 weist somit für die Bewegung der Rohrleitungssegmente beim Auseinanderf alten (und entsprechend auch beim Einfalten) der Anordnung einen zusätzlichen Freiheitsgrad der Bewegung quer zur Längsrichtung der im wesentlichen gestreckten Rohrleitung auf . Der zusätzliche Freiheitsgrad der Translation quer zur Längsrichtung der im wesentlichen gestreckten Rohrleitung verläuft insbesondere in einer Ebene parallel zu der Erstreckung der Rohrleitungssegmente . Die übrigen Freiheitsgrade sind wie bei der konventionellen Rohrschere , insbesondere auch der Freiheitsgrad der Drehung der Aufhängung der Rohrleitungssegmente um eine im wesentlichen vertikale Drehachse .

[ 0029 ] Dies wird mit der Abfolge der Figuren 3 bis 8 näher veranschaulicht . In Figur 3 ist der Beginn eines Ausfaltens bzw . Auseinanderziehens der Rohrleitungsanordnung 10 dargestellt , indem das erste Rohrleitungssegment 18 . 1 mit seinem zugeordneten Aufhängungselement 40 entlang den Schienen 32 in Richtung des Tunnelsegments T verschoben wird . Wie aus der Darstellung der Figur 3 ersichtlich ist , ist der Winkel zwischen dem ersten Rohrleitungssegment 18 . 1 und dem folgenden zweiten Rohrleitungssegment 18 . 2 größer als der Winkel zwischen dem zweiten Rohrleitungssegment 18 . 2 und dem nachfolgenden dritten Rohrleitungssegment 18 . 3 . Dies ist bereits daran zu erkennen, dass der Abstand von dem dem ersten Rohrleitungssegment 18 . 1 zugeordneten Aufhängungselement zu dem nächstfolgenden Aufhängungselement größer ist als zwischen diesem und dem übernächsten Aufhängungselement . Bei einer konventionellen bekannten Rohrschere würde das Ausklappen mit äquidistanten Aufhängungselementen erfolgen .

[ 0030 ] Figur 4 zeigt die Rohrleitungsanordnung 10 in noch weiter ausgefahrenem Zustand, wobei das erste Rohrleitungssegment 18 . 1 nun bereits mit stumpfem Winkel derart steil gegenüber den nachfolgenden Rohrleitungssegmenten steht , dass es innerhalb einer lichten Weite des Tunnelsegments T zu liegen kommt und für ein Einführen in den Schacht bereitsteht , während die meisten der nachfolgenden Rohrleitungssegmente noch im wesentlichen in ihrer eingefalteten Ausgangsstellung stehen . Dies wird insbesondere auch durch die Darstellung der Figur 5 veranschaulicht , die im wesentlichen die Situation der Figur 4 in Draufsicht zeigt . Maßgeblich für diese Funktionsweise ist die Tatsache , dass das Rohrleitungssegment gegenüber seinem zugeordneten Aufhängungselement im Sinne des eingezeichneten Doppelpfeils D und quer zur Längsrichtung L verschieblich ist .

[ 0031 ] Der weitere Einfädelungsvorgang der Rohrleitung in den Tunnel T ist in Draufsicht in den Figuren 6 und 7 dargestellt . Insbesondere aus der Darstellung der Figur 6 ist das erfindungsgemäße winkelungleiche Aus falten gut erkennbar, mit den eingezeichneten Winkeln a zwischen dem zweiten Rohrleitungssegment 18 . 2 und dem dritten Rohrleitungssegment 18 . 3 , ß zwischen dem dritten Rohrleitungssegment 18 . 3 und dem vierten Rohrleitungssegment 18 . 4 , und y zwischen dem vierten Rohrleitungssegment 18 . 4 und dem fünften Rohrleitungssegment 18 . 5 , für die gilt : a > ß > y. Figur 7 zeigt die Rohrleitungsanordnung 10 in im wesentlichen gestreckter ausgefahrener Endstellung, und Figur 8 zeigt die Situation der Figur 7 in seitlicher Darstellung, aus der insbesondere der mäandernde Verlauf der Rohrleitung zu erkennen ist .

[ 0032 ] Ein erfindungsgemäßes winkelungleiches Aus falten zeichnet sich somit durch a V ß V y bzw . a > ß > y aus , während bei der konventionellen Rohrschere a = ß = y gegeben ist .

[ 0033 ] Eine der Darstellung der Figur 6 vergleichbare Konstellation ist in der Figur 10 in Draufsicht von unten dargestellt , um insbesondere die Querverschiebbarkeit der Rohrleitungssegmente 18 gegenüber den Aufhängungselementen 40 zu veranschaulichen . Das Maß der j eweiligen Querverschiebung lässt sich an der Position der Rohrhalterung 22 des jeweiligen Rohrleitungssegments in Bezug auf das zugeordnete Aufhängungselement feststellen. Während sich die Rohrhalterung 22.1 des ersten Rohrleitungssegments 18.1 im wesentlichen mittig unterhalb des zugeordneten Aufhängungselements befindet, ist die Rohrhalterung 22.2 des dritten Rohrleitungssegments 18.3 ganz bis an den (in der Darstellung der Figur oben liegenden) Rand des Aufhängungselements verschoben. Die beiden nachfolgenden Rohrhalterungen 22.3 und 22.4 sind in abnehmendem Maße an den jeweiligen Aufhängungselementen außermittig verschoben. Diese Querverschiebbarkeit (im Sinne des erfindungsgemäßen zusätzlichen (translatorischen) Freiheitsgrades) in Verbindung mit der Drehbarkeit der Rohrleitungssegmente um eine im wesentlichen vertikale Drehachse ihrer Aufhängung ermöglicht das erfindungsgemäße sukzessive Ausfahren der Rohrleitungssegmente .

[0034] Für eine konkrete Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Aufhängungselements erschließen sich dem Fachmann unterschiedliche Möglichkeiten und Varianten. Eine mögliche Ausgestaltung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figur 9 beschrieben.

[0035] Figur 9 zeigt in stark vergrößertem Ausschnitt einen Teil der erfindungsgemäßen Rohrleitungsanordnung 10 und insbesondere eine mögliche Ausgestaltung des Aufhängungselements 40. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das (teilgeschnittene) Aufhängungselement 40 eine voranstehend bereits kurz beschriebene Tragschiene 42, die bspw. wie dargestellt als I-Profil ausgebildet sein kann. Andere Ausgestaltungsmöglichkeiten erschließen sich dem Fachmann ohne weiteres. Das Aufhängungselement 40 ist mit der Tragschiene 42 in dem Führungselement 30 (das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei parallel zueinander verlaufende Führungsschienen 32 umfasst ) in Längsrichtung L gleitend verschiebbar gelagert .

[ 0036 ] Des weiteren umfasst das Aufhängungselement 40 eine Laufschiene 46 , die an der Tragschiene 42 zu der Rohrleitung weisend derart befestigt ist , dass ihre Laufschienenöf fnung im wesentlichen quer ( 90 ° ) zur Längsrichtung L verläuft . Die Laufschiene 46 kann bspw . wie dargestellt als eine Helm-Profilschiene ausgebildet sein . Alternative Schienenausgestaltungen erschließen sich dem Fachmann ohne weiteres .

[ 0037 ] Die Aufhängung 44 ist an ihrem zum Aufhängungselement 40 weisenden Ende mit einem in die Schiene eingreifenden Laufelement ausgestaltet , bei dem es sich wie dargestellt bspw . um eine sogenannte Laufkatze handeln kann, bei der es sich um eine innerhalb der Laufschiene zu platzierende Rollenanordnung handelt . Eine Ausgestaltung des Laufelements mit einer oder mehreren Rollen 49 erweist sich insofern als vorteilhaft , als dies eine besonders reibungsarme Verschiebbarkeit der Rohrleitungssegmente quer zur Längsrichtung gewährleistet .