Dokumentenidentifikation |
DE10054659B4 28.04.2011 |
Titel |
Einrichtung zum richtungsgesteuerten Vortrieb von Rohren |
Anmelder |
Tracto-Technik GmbH, 57368 Lennestadt, DE |
Erfinder |
Dralle, Jürgen, 29351 Eldingen, DE; Nowak, Karl-Heinz, 30900 Wedemark, DE |
Vertreter |
König Szynka Tilmann von Renesse, Patentanwälte, Partnerschaft, 40549 Düsseldorf |
DE-Anmeldedatum |
03.11.2000 |
DE-Aktenzeichen |
10054659 |
Offenlegungstag |
08.05.2002 |
Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
28.04.2011 |
Veröffentlichungstag im Patentblatt |
28.04.2011 |
IPC-Hauptklasse |
E21B 7/08 (2006.01) A, F, I, 20051017, B, H, DE
|
IPC-Nebenklasse |
E21B 7/20 (2006.01) A, L, I, 20051017, B, H, DE
|
Beschreibung[de] |
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum richtungsgesteuerten Vortrieb
von Rohren, zum grabenlosen Leitungsbau, vorzugsweise im Festgestein.
Grabenlose Rohrverlegungen sind beispielsweise dann interessant, wenn
eine Kanalisation oder dergleichen unter Straßen oder Bahndämmen oder
schlecht zugänglichem Gelände erforderlich wird. Es ist bekannt (DE
34 125 96.5), Rohre grabenlos zu verlegen, indem sie von einer Startgrube
aus durch das Erdreich gepreßt werden. Das verdrängte Erdreich wird entweder
durch rotierende Gestängeteile abtransportiert oder seitlich verdrängt
und verdichtet. Hindernisse oder Störungen in der geologischen Formatierung
können eine Abweichung der Bohrung von der Sollachse bewirken. Es ist bekannt
(DE 35 137 50.9), Abweichungen der Rohre
von einer gewünschten Richtung des Rohrvortriebs zu korrigieren. Es ist auch
bekannt (DE 37 09 932 B1), beim
richtungsgesteuerten, grabenlosen Leitungsbau im vorderen Ende des vorderen Schusses
der vorzupressenden Rohrleitung einen Schneidschuh schwenkbar zu lagern und mittels
eines in der Rohrleitung liegenden Innenrohres durch eine axiale Hin- und Herbewegung
bzw. durch eine Drehbewegung des Innenrohres zu steuern und das Innenrohrvorderende
mit dem Schneidschuh zu koppeln. Bei dieser Anordnung wird das Bohrklein durch eine
um das Innenrohr angeordnete Wendel abtransportiert. Die Abweichung wird durch einen
Licht- oder Laserstrahl längs der Achse des Innenrohres ermittelt.
Es ist auch ein Bohrwerkzeug mit zwei koaxialen Bohrwerkzeugteilen
bekannt (EP 06 709 50 B1), bei dem
das erste Bohrwerkzeug zum Bohren eines zentralen Loches und das zweite Bohrwerkzeug
zur Erweiterung dieses zentralen Loches für ein Gehäuseteil vorgesehen
ist, das in das zu bohrende Loch eingeführt werden soll. Bei dieser bekannten
Einrichtung ist eine Spülvorrichtung vorgesehen, um das Ausspülen des
Bohrkleins im Wesentlichen durch die Bohreroberfläche des ersten Bohrwerkzeuges
und/oder des zweiten Bohrwerkzeuges zu führen. Eine Steuerung der Vortriebsrichtung
ist bei dieser bekannten Einrichtung nicht vorgesehen. Der Vorteil dieser bekannten
Einrichtung besteht darin, dass das erste Bohrwerkzeug an einem sogenannten Imlochhammer
betreibbar ist und das zweite Bohrwerkzeug (Ringschneide oder Ringbit) als mit dem
ersten Bohrwerkzeug kuppelbare Bohrkrone oder Ringschneide ausgebildet ist. Das
erste Bohrwerkzeug ist am Hammer angekoppelt, und das zweite Bohrwerkzeug wird durch
das erste Bohrwerkzeug schlagend und drehend bewegt. Durch gegensinnige Drehung
des ersten Bohrwerkzeugs können beide Bohrwerkzeuge entkuppelt und das erste
Bohrwerkzeug herausgezogen werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum richtungsgesteuerten
Vortrieb von Rohren zu schaffen, die nicht nur drehenden, sondern auch schlagenden
Bohrvortrieb ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 definierte Erfindung gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Dadurch wird erreicht, dass auch richtungsgesteuerte Bohrungen kleiner
Nennweiten von beispielsweise 100–600 mm Durchmesser im Festgestein ermöglicht
werden.
Im Prinzip besteht die Erfindung darin, dass bei einer Einrichtung
zum richtungsgesteuerten Vortrieb von Rohren mit einem Bohrwerkzeug ein Außenrohr
und ein relativ zum Außenrohr in diesem drehbar und axial-verschiebbar gelagertes
Innenrohr vorgesehen sind, dass am Außenrohr ein diesem vorangesetzter, das
Bohrwerkzeug führender Schneidschuh schwenkbar gelagert ist und dass im Innenrohr
ein doppelwandiges Seelrohr mit einer auf seiner Außenseite im Innenrohr gleitend
gelagerten Schneckenwendel vorgesehen ist und dass das doppelwandige Seelrohr mit
dem Bohrwerkzeug über ein Gelenk und einen Imlochhammer verbunden ist. Im Innenrohr
des doppelwandigen Seelrohrs ist ein Mess-System und in einem Zwischenraum eine
Energieübermittlung zum Imlochhammer vorgesehen. Das Bohrwerkzeug weist ein
erstes und ein zweites Bohrwerkzeug auf. Im Schneidschuh ist dann ein als Ringschneide
ausgebildetes zweites Bohrwerkzeug gelagert: Das erste Bohrwerkzeug ist in Form
eines Zentralbohrkopfes innerhalb der Ringschneide angeordnet. Das zweite Bohrwerkzeug
ist beispielsweise ein Ringbit.
Das Gelenk kann zwischen dem doppelwandigen Seelrohr und dem Imlochhammer
oder zwischen dem Imlochhammer und dem Bohrwerkzeug angeordnet sein. Das Gelenk
ist in einem Adapter vorgesehen und erlaubt eine Winkelanstellung auch des ersten
Bohrwerkzeugs. Die Rohre enthalten mehrere Teilrohre (Schüsse). Erstes und
zweites Bohrwerkzeug arbeiten zentrisch und sind miteinander koppelbar und entkoppelbar.
Das entkoppelte erste Bohrwerkzeug ist aus der Rohrtour rückziehbar. Das Gelenk
zwischen dem ersten Bohrwerkzeug und dem Imlochhammer oder dem doppelwandigen Seelrohr
und dem Imlochhammer enthält ein Kugelteil, das in einer Pfanne schwenkbar
gelagert ist. Die Kugelschale ist in einem Adapter angeordnet, der mit dem Imlochhammer
oder mit dem doppelwandigen Seelrohr verbindbar ist. Zur Verbindung des Adapters
mit dem Bohrhammer ist ein Standardkupplungsstück vorgesehen. In der Kugelpfanne
und im Gelenk sind Rillen bzw. Vorsprünge vorgesehen, durch die bei Drehung
des doppelwandigen Seelrohres und des Adapters die Drehbewegung
auf den Imlochhammer und damit auf das erste Bohrwerkzeug übertragen wird.
Doppelwandiges Seelrohr, Adapter, Kugelgelenk, erstes Bohrwerkzeug, Ringschneide
und Imlochhammer weisen ein oder mehrere Luftkanäle auf. Das erste Bohrwerkzeug
oder der Adapter weisen an seinem rückwärtigen Ende ein Standardkupplungsstück
auf, das in eine entsprechende Kupplungsöffnung des Imlochhammers eingreifbar
ausgebildet ist. Zwischen den beiden Rohren des doppelwandigen Seelrohres ist ein
Ringraum vorgesehen, durch den Druckluft oder Hydraulik zum Betrieb des Bohrhammers
übertragen wird. Zur Verbindung der einzelnen Rohrschüsse sind Gewinde
oder Steckverbindungen vorgesehen. Der Adapter ist an seiner dem Gelenk zugewandten
Seite mit einem die Kugelpfanne vervollständigendem Vorsatzring ausgestattet,
der ein Herausfallen des Kugelteils aus der Pfanne verhindert. Der Vorsatzring ist
mit dem Adapter durch eine Schraubverbindung verbunden. Zwischen Adapter und Kugelgelenk
ist zur Durchleitung der Abluft des Bohrhammers eine abgedichtete, schwenkbare Hülse
vorgesehen. Die schwenkbare Hülse ist aus einem bruchfesten Material, insbesondere
Kunststoff, gefertigt. Stößen oder Gelenkteilen der Rohrverbindungen sind
Dichtungshülsen zugeordnet. Zwischen den beiden das Doppelwandrohr bildenden
Teilrohren sind über den Umfang verteilte Distanzstücke vorgesehen, die
am Innenrohr des doppelwandigen Seelrohres verschweißt sind. Von diesen Distanzstücken
sind einige am äußeren Rohr geheftet.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden
zwei Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben.
Diese zeigen in
1 den vorderen Teil einer richtungssteuerbaren
Rohrtour inklusiv Bohrwerkzeug zum grabenlosen Verlegen von Rohren oder Leitungen
durch Unterfahren von Dämmen, Flüssen, Straßen und dergleichen,
1a eine Perspektive von Teilen der
1,
2a einen Längsschnitt durch einen
Teil der 1,
2b einen Querschnitt durch einen Teil
der 1,
3 ein Gelenk an der Verbindung zwischen
dem ersten Bohrwerkzeug und dem Imlochhammer,
3a einen Querschnitt durch das in
3 gezeigte Gelenk,
4 eine Dichtung zwischen Schneidschuh
und Innenrohr,
5 eine Dichtung zwischen dem Schneidschuh
und dem äußeren Bohrrohr,
6 eine andere Ausführungsform der
Erfindung.
1 besteht im Wesentlichen aus einem äußeren
Bohrrohr 1, einem der Steuerung und Bohrgutabförderung dienenden Innenrohr
2 und einer dem äußeren Bohrrohr 1 zugeordneten Ringschneide
3. Entsprechend der Breite der zu unterfahrenden Straßendämme
oder dergleichen werden die jeweiligen Bohrrohre durch Ansetzen weiterer Schussteile
oder Rohre in der Startgrube verlängert. Die an sich bekannte Startgrube ist
in 1 nicht dargestellt. Das äußere Bohrrohr
1 und das der Steuerung dienende Innenrohr 2 sind gegeneinander
verschieb- und drehbar angeordnet. Der in der Zeichnung dargestellte vordere Schuss
4 des Bohrrohres 1 ist bei 5 mittels eines Gleitlagers
6 mit einem Zwischenstück 7 verbunden, das über ein
Gewinde 8 und 9 mit dem angedeutet dargestellten nächsten
Schuss 10 des Bohrrohres 1 verbunden ist. In ähnlicher Weise
werden vermittels weiterer, nicht dargestellter Gewinde weitere Bohrrohrschüsse
des Bohrrohres 1 angesetzt. In ähnlicher Weise wird auch das Innenrohr
2 durch Ankuppeln weiterer Teile an der Kupplung 11 des Innenrohres
2 verlängert. Die Ringschneide 3 ist in einen Schneidschuh
12 gesteckt, der seinerseits in das vordere Ende des Bohrrohres
1 so gesteckt ist, dass der Schneidschuh 12 wie eine Verlängerung
des Innenrohres 2 und Bohrrohres 1 wirkt. Dieser Schneidschuh
12 ist zur Bildung eines Gelenks 13 mit einem Lagerzapfen
15 oder zwei Lagerzapfen 15 diametral am Bohrrohr 1 gelagert.
Das dem Bohrrohr 1 zugewandte Ende des Schneidschuhs 12 ist in
1 bei 32 kugelig, ballig oder dergleichen
ausgebildet und gestattet somit eine Gleitbewegung bei der Schwenkung um das Gelenk
13. Der die Ringschneide 3 tragende Schneidschuh 12 kann
senkrecht zur Zeichenebene geschwenkt werden. Durch Drehung des Innenrohres
2 mittels mechanischer Steuereinheit am Preßbohrgerät kann das
Gelenk 13 in beliebige Winkelstellungen zur Zeichenebene gebracht und damit
auch der Schneidschuh 12 mit der äußeren Ringschneide
3 in jede Winkellage um die Achse 14 gebracht werden. Das vordere
Ende 16 des Innenrohres 2 ist an der Ankupplung zum Schneidschuh
12 in der Gestalt eines hammerförmigen Ansatzes am Innenrohr
2 ausgebildet und ist dem Innenrohrdurchmesser entsprechend gekrümmt,
der in einer entsprechend geformten Ausnehmung 17 der gekrümmt geformten
Wand des Schneidschuhs 12 liegt. Diese Kupplung liegt also um 90°
zur Schwenkachse versetzt. Das vordere Ende des Innenrohres 2 ist in
1a dargestellt. Die einander bei 32 gegenüberliegenden
Teile sind zwei auf einer Kugeloberfläche liegende Kreisringe.
Im Inneren von Bohrrohr 1 und Innenrohr 2 ist eine
Förderschnecke 18 angeordnet, die mit ihrer Außenseite
19 an der Innenseite des Innenrohrs 2 gleitet. Die Förderschnecke
18 wird von einer Hülse 20 getragen, die ihrerseits auf dem
Außendurchmesser des Imlochhammers 30 gelagert ist.
2 zeigt eine Förderschnecke mit doppelwandigem
Seelrohr und Schneckenwendel 34. Sie ist im Wesentlichen aus einem Innenrohr
21 mit angedeutet gezeigten Folgestücken 21a und einem Außenrohr
22 mit angedeutet gezeigten Folgestücken 22a zusammengesetzt.
Zwischen Innenrohr 21 und Außenrohr 22 sind Distanzstücke
23 angeordnet, die im Wesentlichen symmetrisch über den Umfang des
Innenrohres 21 verteilt sind, auf dem Innenrohr 21 vorzugsweise
bei 24 verschweißt und am Außenrohr 22 bei
25 geheftet bzw. am Folgestück 22a nicht geheftet sind. Außenrohr
22 und Folgestück 22a sind vorzugsweise durch ein Gewinde
38, 39 miteinander verbunden. Die Achse 27 des doppelwandigen
Seelrohres ist wie Achse 14 Achse aller Rohre und zugleich Messachse für
eine Laserlichtquelle 28, die einen feinen Strahl zum Steuerstand schickt
und dort erkennbar macht, ob die Bohrrohrtour von ihrer Soll-Richtung abweicht oder
nicht. Das Außenrohr 22 des doppelwandigen Seelrohres ist Rotationsrohr
und bringt den Imlochhammer 30 und das erste Bohrwerkzeug 31 und
die Ringschneide 3 als miteinander gekuppelte Bohrwerkzeuge zur Rotation.
Der Ringraum 29 zwischen Innenrohr 21 und Außenrohr
22 des doppelwandigen Seelrohrs dient der Energieübertragung vom Pressschacht
zu dem Imlochhammer 30 hin. Diese Energieübertragung kann beispielsweise
Druckluft vom Kompressor zum Imlochhammer 30 sein, aber auch Hydraulik.
Druckluft ist hier umweltfreundlicher. Der Ringraum 29 zwischen Innenrohr
21 und Außenrohr 22 ist gegenüber der Innenseite des
Innenrohres 21 mit einer Dichtung 33 abgedichtet. Das Außenrohr
22 trägt die Schneckenwendel 34 und die Steck- oder Schraubverbindungselemente,
die für eine zugfeste, druckfeste und drehfeste Verbindung der einzelnen Schneckenschüsse
sorgen. Am hinteren Ende des ersten Bohrwerkzeuges 31 ist ein Gelenkstück
35 angebracht, über das dieses Werkzeug mittels Adapter
36 und Standardverbindungsstück 40 am Imlochhammer
30 angekuppelt wird. Der Imlochhammer 30 und die Ringschneide
3 sind miteinander so gekoppelt, dass bei Rotation und/oder Hammerwirkung
beide Bohrwerkzeuge wirksam sind. Der Imlochhammer 30 ist durch Drehung
in Gegenrichtung mittels des doppelwandigen Seelrohres von der Ringschneide
3 zu entkuppeln und kann mit den Rohren 21, 22 sowie
der Schneckenwendel 34 nach hinten, also in die Startgrube herausgezogen
werden.
Die soweit beschriebene Anordnung wirkt wie folgt. Wenn, bedingt durch
Hindernisse oder Störungen in der geologischen Formation, eine Abweichung der
Bohrung von der Sollachse entsteht, dann wird in dem durch Bohren und Schlagen entstandenen
Freiraum der bewegliche vordere Teil des Schneidschuhs 12 in die erforderliche
Korrekturrichtung um die Schwenkachse des Gelenkes 13 durch axiales Verschieben
des Innenrohres 2 relativ zum äußeren Bohrrohr 1 angestellt.
Unter Anstellen versteht man in diesem Fall ein Verschwenken um einen vorbestimmten
Winkel. Mit dem Schneidschuh 12 wird auch die Ringschneide 3 (das
zweite Bohrwerkzeug) geschwenkt. Dadurch erfahrt auch das mit der Ringschneide
3 gekuppelte erste Bohrwerkzeug 31 durch sein Gelenk die radiale
Lagerung der Ringschneide 3 in der Führungshülse des Steuerschuhs
12 die Winkelanstellung zur bisherigen Achse der Bohrung. Auf diese Weise
kann die Bohrung auf der Sollachse gehalten bzw. bei festgestellten Abweichungen
auf diese zurückgeführt werden. Die Anstellung des vorderen beweglichen
Teils des Steuerschuhs 12 wird in an sich bekannter Weise durch einen am
Innenrohr 2 befestigten und am äußeren Bohrrohr 1 angekuppelten
Stellwegaufnehmer 43 gemessen und am Bedienstand der Vortriebsmaschine
zur Anzeige gebracht. Die Lagevermessung des Vortriebs findet im hohlen Seelrohr
der im Innenrohr 2 gelagerten, offenen Förderschnecke gemäß
2 mittels gerichtetem Laserstrahl statt. Dabei kann der Laserstrahl
entweder durch eine im Seelrohr im Bereich des Steuerschuhs 12 installierte
und achszentrierte Baueinheit mit Energiesparfunktion erzeugt und auf eine Zieltafel
im Pressschacht hinter der Vortriebsmaschine oder aber vom Pressschacht aus auf
eine im Seelrohr der Schneckenwendel 34 in 2 im Bereich
des Steuerschuhs installierte und zentrierte Zieltafel projiziert werden, und die
Lagedaten an den Bedienstand übertragen werden.
2a zeigt einen Schnitt durch das doppelwandige
Seelrohr 21, 22 der Schneckenwendel 34. Das Außenrohr
22 ist mit einem Gewinde 38 versehen, das mit dem entsprechenden
Gewinde 39 des Folgestücks 22a verbindbar ist. Anstelle der
Gewindeverbindung 38, 39 kann aber auch eine in beiden Richtungen
drehfeste Steckverbindung verwendet werden. Das hat bei Rechts-Links-Lauf Vorteile.
Das Innenrohr 21 steht über das Ende des Außenrohres
22 vor und trägt an seiner Außenseite eine Steckverbindung für
das Folgestück 21a dieses Innenrohres 21. Das Innenrohr
21 wird in der Praxis in das Außenrohr 22 hineingesteckt
und trägt an seiner Außenseite symmetrisch über den Umfang verteilte
Distanzstücke 23, die auf dem Innenrohr 21 bei
24 angeschweißt sind. Sobald das Innenrohr 21 in das Außenrohr
22 gesteckt wird, werden diese Distanzstücke 23 an der Innenseite
des Außenrohres 22 bei 25 angeheftet. Die entsprechenden
Distanzstücke 23 der Folgestücke sind zwar an der Außenseite
der Innenrohre 21 verschweißt, werden aber an der
Innenseite des Außenrohres 22 nur bei 25 geheftet.
3 zeigt eine Ausführungsform eines
Gelenks 35, 36, durch das der Bohrhammer 30 mittels Adapter
36 mit dem ersten Bohrwerkzeug 31 gelenkig gekuppelt wird. Die
die Förderschnecke 18 tragende Hülse 20 ist auf den
Imlochhammer 30 aufgesteckt. Sie rotiert mit diesem. Das Gelenk für
die Verschwenkung des ersten Bohrwerkzeugs 31 relativ zum Imlochhammer
30 ist als Schnitt dargestellt. Dabei zeigt 3
die Rückseite des ersten Bohrwerkzeuges 31 mit einem kugelförmig
ausgebildeten Gelenkstück 35, das in einer Pfanne 53 des
geschnitten dargestellten Hohlkörpers (Adapter) 36 mit Standardkupplungsstück
40 gelagert ist. Das Standardkupplungsstück 40 greift in
den Imlochhammer 30 ein. Ein Luftkanal 50 für die Abführung
der Luft aus dem Imlochhammer 30 ist in allen Bauteilen 31,
35, 36, 40 vorgesehen. Durch Axialverschiebung des Innenrohrs
2 wird der Schneidschuh 12 um das Gelenk 13 verschwenkt
und nimmt aufgrund der engen Führung zwischen Ringschneide 3 und Führungshülse
37 (in 1) das erste Bohrwerkzeug
31 mit und verschwenkt es um das Gelenk. Der Luftkanal 50 ist
an dem Gelenk durch eine bruchfeste, vorzugsweise Kunststoffhülse
42 abgedichtet. Die Oberflächen des Gelenkstücks 35
und der Kugelpfanne 53 (im Adapter 36) weisen Vorsprünge
51 oder Nuten 52 in Längsrichtung auf, um die Rotation des
Innenrohrs 22 auf das erste Bohrwerkzeug 31 zu übertragen.
Ein Vorsatzring 54 vervollständigt das Gelenk.
4 zeigt einen Schnitt durch die verformbaren
Dichtungen 41, die den Schneckentransportraum relativ zum Schneidschuh
12, Innenrohr 2 und Bohrrohr 1 abdichten. Die Dichtungen
41 sind so nachgiebig, dass bei Verschwenkung des Schneidschuhs
12 Dichtigkeit erhalten bleibt. Die Dichtungen 41 in Verbindung
mit der Hülse 45 sorgen dafür, dass das Bohrklein auf dem Weg
durch die Förderschnecke 18 die Funktion nicht beeinträchtigt.
5 zeigt die entsprechende Dichtung
44 bei einem um das Gelenk 13 verschwenkenden Schneidschuh
12 und die im Wesentlichen kugelige Ausbildung der einander zugewandten
Flächen bei 32 der Teile 1 und 12.
In 6 besteht die Einrichtung zum richtungsgesteuerten
Vortrieb von Rohren im Wesentlichen aus dem äußeren Bohrrohr
1, dem der Steuerung dienenden Innenrohr 2 und der dem äußeren
Bohrrohr 1 zugeordneten Ringschneide 3a. Wie in 1
werden entsprechend der Breite der zu unterfahrenden Straßendämme oder
dergleichen die jeweiligen Bohrrohre durch Ansetzen weiterer Schussteile oder Rohre
in der Startgrube verlängert. Das äußere Bohrrohr 1 und
das der Steuerung dienende Innenrohr 2 sind auch in 6
gegeneinander verschieb- und verdrehbar angeordnet. Der in der Zeichnung dargestellte
vordere Schuss 4 des Bohrrohres 1 ist bei 5 mittels des
Gleitlagers 6 mit dem Zwischenstück 7 verbunden, das über
Gewinde 8 und 9 mit dem nicht dargestellten nächsten Schuss
10 des Bohrrohres 1 verbunden ist. In ähnlicher Weise werden
vermittels weiterer, nicht dargestellter Gewinde weitere Bohrrohrschüsse des
Bohrrohres 1 angesetzt. In ähnlicher Weise wird auch das Innenrohr
2 durch Ankuppeln weiterer Teile an der Kupplung 11 des Innenrohres
2 verlängert. Gegenüber 1 ist der
Schwenkmechanismus abgewandelt. In 6 ist am vorderen
Ende des Schneidschuhs 12 eine Führungshülse 46 vorgesehen.
Die Ringschneide 3a ist mit ihrer Außenseite in der Führungshülse
46 des Schneidschuhs 12 geführt. Die Außenseite der
Ringschneide 3a weist einen balligen, insbesondere kugelförmigen Bereich
47 auf, der für eine radiale Lagerung der Ringschneide 3a
in der Führungshülse 46 sorgt. Durch die radiale Lagerung von
Ringschneide 3a und dem ersten Bohrwerkzeug 31 ist das von der
Ringschneide 3a gebohrte Loch zentrisch zur Achse 14 des Bohrrohrs
1. Das erste Bohrwerkzeug 31 und die Ringschneide 3a
sind in der Führungshülse 46 des Schneidschuhs 12 axial
beweglich, um die Schlagarbeit verrichten zu können. Die Führungshülse
46 kann am vorderen Ende mit einem nach innen gerichteten Ansatz oder dergleichen
versehen sein, um die Ringschneide 3a am Herausfallen zu hindern. Der Schneidschuh
12 wirkt wie in 1 wie eine Verlängerung
des Innenrohres 2 und Bohrrohres 1. Dieser Schneidschuh
12 ist zur Bildung eines Gelenks 13 mit einem Lagerzapfen
15 oder zwei Lagerzapfen 15 diametral am Bohrrohr 1 gelagert.
Das dem Bohrrohr 1 zugewandte Ende des Schneidschuhs 12 gestattet
wie in 1 eine Gleitbewegung bei der Schwenkung um das
Gelenk 13. Der die Ringschneide 3a führende Schneidschuh
12 kann senkrecht zur Zeichenebene geschwenkt werden. Durch Drehung des
Innenrohres 2 relativ zum Bohrrohr 1 kann das Gelenk
13 in beliebige Winkelstellungen zur Zeichenebene gebracht und damit auch
der Schneidschuh 12 mit der äußeren Ringschneide 3a
in jede Winkellage um die Achse 14 gebracht werden.
Die in 6 dargestellte Anordnung hat den
Vorteil, dass das erste Bohrwerkzeug 31 mittels eines Standard-Kupplungsstückes
40 direkt in den Imlochhammer 30 einsteckbar ist (in
1 wird das Bohrwerkzeug erst in das Gelenk
35 und dieses über den Adapter 36 in den Imlochhammer eingesteckt).
Die im Inneren von Bohrrohr 1 und Innenrohr 2 angeordnete
Förderschnecke 48 ist am Umfang konisch ausgebildet, weil der Imlochhammer
30 direkt hinter dem ersten Bohrwerkzeug 31 starr angeordnet ist
und das Gelenk 35, 36 zwischen dem Imlochhammer 30 und
dem doppelwandigen Seelrohr 21, 22 der Förderschnecke gemäß
2. Dadurch wird erreicht, dass die Förderschnecke
48 bei der Schwenkung nicht im Innenrohr 2 klemmt. Mit ihren Außenseiten
19 gleitet die Förderschnecke 48 im hinteren Bereich des
Schusses an der Innenseite des Innenrohrs 2. Die Förderschnecke
48 wird von einer Hülse 20 getragen, die ihrerseits auf dem
Außendurchmesser des Imlochhammers 30 gelagert ist. Das Gelenk zwischen
Imlochhammer 30 und dem doppelwandigen Seelrohr entspricht 3.
Bezugszeichenliste
- 1
- äußeres Bohrrohr
- 2
- Innenrohr
- 3
- Ringschneide in 1 zweites Bohrwerkzeug
- 3a
- Ringschneide in 6 zweites Bohrwerkzeug
- 4
- vorderer Schuss von 1
- 5
- Stoß zwischen 4 und 7
- 6
- Gleitlager
- 7
- Zwischenstück
- 8
- Gewinde innen
- 9
- Gewinde außen
- 10
- Schuss von 1 ä. Rohr
- 11
- Kupplung von 2 Flanschverbindung
- 12
- Schneidschuh
- 13
- Gelenk
- 14
- Achse der Bohrwerkzeuge (= 27)
- 15
- Lagerzapfen
- 16
- vorderes Ende des Innenrohrs
- 17
- Ausnehmung
- 18
- Förderschnecke auf 20
- 19
- Außenseite der Förderschnecke
- 20
- Hülse
- 21
- Innenrohr eines doppelwandigen Seelrohrs
- 21a
- Folgestück
- 22
- Außenrohr eines doppelwandigen Seelrohrs
- 22a
- Folgestück
- 23
- Distanzstück
- 24
- Schweißstelle
- 25
- Heftstelle
- 27
- Achse des Seelrohrs (= 14)
- 28
- Laser-Lichtquelle
- 29
- Ringraum
- 30
- Imlochhammer
- 31
- erstes Bohrwerkzeug
- 32
- ballige Gleitfläche von 1 und 12
- 33
- Dichtung (für 21)
- 34
- Schneckenwendel auf 22
- 35
- Gelenkstück
- 36
- Adapter
- 37
- Führungshülse
- 38/39
- Gewinde
- 40
- Standardkuppelstück
- 41
- Dichtung der Hülse
- 42
- Kunststoffhülse in 3
- 43
- Stellwegaufnehmer
- 44
- Dichtung an 1–12
- 45
- Hülse
- 46
- Führungshülse in 12
- 47
- kugelförmiger Bereich von 3a
- 48
- Förderschnecke in 6
- 49
- aktive Zieltafel
- 50
- Luftkanal in 35, 36, 31, 30, 40
- 51
- Vorsprünge an 35
- 52
- Nuten in 36
- 53
- Kugelpfanne
- 54
- Vorsatzring für 36
|
Anspruch[de] |
Einrichtung zum richtungsgesteuerten Vortrieb von Rohren im Erdreich
mit einem Außenrohr (1) und einem darin drehbar und axialverschiebbar
gelagerten Innenrohr (2), einem vorne im Außenrohr (1) angeordneten,
um eine Achse verschwenkbaren Schneidschuh (12) mit einem Bohrwerkzeug
(3, 3a, 31), zwischen dem und einem doppelwandigen Seelrohr
(21, 22) mit einer äußeren Schneckenwendel (34)
ein Imlochhammer (30) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gelenk
zwischen dem Imlochhammer (30) und dem Bohrwerkzeug (3,
3a, 31) angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gelenk
zwischen dem doppelwandigen Seelrohr und dem Imlochhammer (30) angeordnet
ist.
Einrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der Achse (27) des doppelwandigen Seelrohrs eine Messeinrichtung,
insbesondere eine Laser-Lichtquelle (28) zugeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Laser-Lichtquelle
(28) eine auf der Achse (27) zentrisch justierte Laser-Lichtquelle
ist.
Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf
der Achse (27) eine aktive Zieltafel (49) zentrisch justiert ist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Bohrwerkzeug (3, 3a, 31) ein erstes (31) und
ein zweites, als Ringschneide (3, 3a) ausgebildetes Bohrwerkzeug
(3, 3a) aufweist, dass erstes und zweites Bohrwerkzeug (3,
3a, 31) zentrisch angeordnet sind und miteinander koppelbar und
entkoppelbar sind.
Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das entkoppelte
erste Bohrwerkzeug (31) einen Außendurchmesser hat, der kleiner ist
als der Innendurchmesser des Innenrohres (2) und aus der Rohrtour (1,
2) rückziehbar ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Imlochhammer (30) eine Hülse
(20) mit einer darauf angeordneten Förderschnecke (18) montiert
ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die Rohre (1, 2, 21, 22) mehrere Teilrohre
(Schüsse) enthalten.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gelenk ein Kugelteil enthält, das in einer Kugelschale oder Kugelpfanne
(53) schwenkbar gelagert ist.
Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelschale
(53) in einem Adapter (36) angeordnet ist, der mit dem Imlochhammer
(30) oder mit dem doppelwandigen Seelrohr (21, 22) verbindbar
ist.
Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung
des Adapters (36) mit dem Imlochhammer (30) ein Standardkupplungsstück
(40) vorgesehen ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
dass in der Kugelpfanne (53) und im Gelenk Mitnehmernuten (52)
oder Vorsprünge (51) vorgesehen sind, durch die bei Drehung des doppelwandigen
Seelrohres und des Adapters (36) die Drehbewegung auf den Imlochhammer
(30) und damit auf das Bohrwerkzeug (31) übertragen wird.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
dass doppelwandiges Seelrohr, Adapter (36), Kugelgelenk, erstes Bohrwerkzeug
(31), Ringschneide (3, 3a) und Imlochhammer (30)
ein oder mehrere Luftkanäle (50) aufweisen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Bohrwerkzeug (31) oder der Adapter (36) an seinem
rückwärtigen Ende ein Standardkupplungsstück (40) aufweisen,
das in eine entsprechende Kupplungsöffnung des Imlochhammers (30)
eingreifbar ausgebildet ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen den beiden Rohren des doppelwandigen Seelrohres (21,
22) ein Ringraum (29) vorgesehen ist, durch den Druckluft oder
Hydraulik zum Betrieb des Imlochhammers (30) übertragen wird.
Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung
der einzelnen Rohrschusse Gewinde (8, 9, 38,
39) oder Steckverbindungen vorgesehen sind.
Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter
(36) an seiner dem Kugelteil zugewandten Seite ein die Kugelschale (53)
oder Kugelpfanne vervollständigenden Vorsatzring (54) aufweist, der
ein Herausfallen des Kugelteils aus der Kugelpfanne (53) verhindert.
Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsatzring
(54) mit dem Adapter (36) durch eine Schraubverbindung verbunden
ist.
Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen
Adapter (36) und Kugelgelenk zur Durchleitung der Abluft des Imlochhammers
(30) eine abgedichtete, schwenkbare Hülse (42) vorgesehen
ist.
Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die schwenkbare
Hülse (42) aus einem bruchfesten Material, insbesondere Kunststoff,
gefertigt ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet,
dass Stößen oder Gelenkteilen der Rohrverbindungen Dichtungshülsen
zugeordnet sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen den beiden das doppelwandige Seelrohr bildenden Teilrohren im Zwischenraum
(29) über den Umfang verteilte Distanzstücke (23) vorgesehen
sind, die am Innenrohr (21) verschweißt und am Außenrohr (22)
wenigstens teilweise geheftet sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass ein von der Lichtquelle (28) ausgehender Laser-Lichtstrahl auf einer
Zieltafel (49) sichtbar gemacht wird.
Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle
(28) im doppelwandigen Seelrohr auf der Achse (14) und die Zieltafel
im Pressschacht angeordnet ist.
Einrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Laser-Lichtquelle
(28) im Pressschacht und die Zieltafel (49) im doppelwandigen
Seelrohr auf der Achse (14) angeordnet sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 6, 25, 26, 27, dadurch gekennzeichnet,
dass die Zieltafel (49) eine aktive Zieltafel (49) ist, die aus
der Lage des auftreffenden Lichtstrahls Daten gewinnt und diese dem Bedienstand
übermittelt.
Einrichtung nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch
die Nutzung der Daten zur Regelung der Lage des Innenrohres (2).
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Patent Zeichnungen (PDF)
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