Direct Pipe-Verfahren

Direct Pipe ist ein von der Firma Herrenknecht entwickeltes einstufiges Bauverfahren für die grabenlose Verlegung von Stahlrohren im Pipelinebau.

Ähnlich wie bei E-Power Pipe für die grabenlose Verlegung von Erdkabeln ist auch Direct Pipe eine Kombination bekannter und für den speziellen Anwendungsfall modifizierter grabenloser Techniken, nämlich dem Microtunneling und dem Horizontal Directional Drilling (HDD).

Bei Direct Pipe wird zunächst der aus den Stahlrohren bestehende Rohrstrang vorgeschweißt, geprüft und auf der Startseite auf Rollenböcken gelagert. An der Spitze des Rohrstranges wird eine Microtunneling-Maschine installiert.

Welche Vorteile hat Direct Pipe?

Als Vorschubeinheit fungiert der an der Startgrube aufgestellte Pipe Thruster, der das Stahlrohr von außen umfasst und schubweise den Rohrstrand mit der Bohrmaschine an der Spitze in den Boden vorpresst. Ein wesentlicher Vorteil des Pipe Thrusters gegenüber im Mikrotunnelbau eingesetzten Pressenrahmen ist die Möglichkeit zum Vorschieben von Endlosrohren.

Der Abbau des Bodens an der Ortsbrust wird wie beim Rohrvortrieb von einer Microtunneling-Maschine ausgeführt. Das Schneidrad kann auf die jeweilige Geologie abgestimmt und mit entsprechenden Abbauwerkzeugen bestückt werden. Dadurch können im Gegensatz zum HDD-Verfahren auch größere Steine, härtere Geologien aber auch nicht standfeste Böden (Kiese) durchfahren werden. Die Ortsbrust wird bei Bedarf mit einer Bentonitsuspension flüssigkeitsgestützt. Der Materialabtransport erfolgt über einen Flüssigkeitskreislauf mit zwischengeschalteter Separationsanlage, die das abgebaute Bodenmaterial von der Spül- und Förderflüssigkeit trennt, bevor diese über Speisepumpen wieder der Ortsbrust zugeführt wird. Die Steuerung der Maschinentechnik erfolgt vom Steuercontainer aus. Die Vermessung der Vortriebsmaschine wird über einen Kreiselkompass und einen separaten Höhensensor vorgenommen.

Wo lässt sich Direct Pipe einsetzen?

Direct Pipe ist als ergänzendes Verfahren zu HDD und Microtunneling für die grabenlose Verlegung von Stahlrohren mit Durchmessern zwischen 800 und 1.400 Millimetern und Verlegelängen bis 1.000 Meter zu sehen. Im Vergleich zum HDD kann Direct Pipe in schwierigeren Geologien respektive mit geringerem Baurisiko eingesetzt werden. Präzise Kurvenfahrten sind aufgrund der genauen Steuerbarkeit des Bohrkopfes möglich. Außerdem ist Direct Pipe ein wirtschaftlich interessante, da hier gegenüber dem HDD-Verfahren drei Verfahrensschritte – Pilotbohrung, Aufweitung und Rohreinzug – in einem Verfahrensschritt zusammengefasst werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei Direct Pipe nur von einer Bauseite gearbeitet wird. Eine „Pipesite“ wie beim HDD mit entsprechender Baustelleneinrichtung entfällt. Das vermindert den Aufwand insbesondere bei Sea Outfall Leitungen erheblich.

Grundsätzlich gilt im Wirtschaftlichkeitsvergleich Direct Pipe vs. Microtunneling: Je mehr Platz zum Vorstrecken des Rohrstranges, desto weniger Kopplungspausen, desto höher die Geschwindigkeit, desto wirtschaftlicher wird Direct Pipe.

Wie hat sich Direct Pipe in der Praxis bewährt?

Erstmals zum Einsatz kam Direct Pipe im Jahr 2007 beim Bau eines Rheindükers bei Worms. Seitdem hat das Verfahren bei zahlreichen Projekten weltweit mit hohen Verlegegeschwindigkeiten überzeugt und untermauert, dass es sich um eine technisch und wirtschaftlich sinnvolle Alternative zu HDD und Microtunneling handelt. Die in schwierigen Böden im Vergleich zum HDD vergrößerte Verlegesicherheit auf der einen und die wirtschaftlichen Vorteile gegenüber dem herkömmlichen Rohrvortrieb begründen bei den entsprechenden Randbedingungen die Wettbewerbsfähigkeit des Verfahrens.