[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach Patentanspruch 1 zum Erneuern von im Erdreich verlegten alten Versorgungsleitungen und zum Neuverlegen eines neuen Leitungsabschnittes mit einem Rahmen, der in eine die alte Leitung schneidende erste Arbeitsgrube einsetzbar ist, und mit einer Zug-/Schubeinheit, mit der ein Zugglied, das mit einem die alte Leitung zerstörenden Werkzeug und/oder einem Aufweitkopf verbindbar ist, zusammen mit dem neuen Leitungsabschnitt ausgehend von einer zweiten Arbeitsgrube durch das Erdreich in die erste Arbeitsgrube einziehbar ist.
[0002] Vorrichtungen der vorstehend genannten Art sind bereits bekannt und werden sowohl zum Erneuern alter Wasser- oder Abwasserleitungen als auch zum Neuverlegen derartiger Leitungen eingesetzt.
Bei herkömmlichen Anlagen der vorstehend genannten Art liegt der Rahmen zunächst an der Wand der Arbeitsgrube an, durch die das Zugglied hindurchtritt. Auf der dieser Wand entgegengesetzten hinteren Seite des Rahmens muss in der Arbeitsgrube ein gewisser Raum vorhanden sein, um beispielsweise die Einzelabschnitte eines Zuggestänges ansetzen bzw. entfernen zu können. Sobald das Splittwerkzeug, der Aufweitkonus und das neue Rohr, die durch das Erdreich gezogen wurden, an den Rahmen anstehen, muss bei den herkömmlichen Vorrichtungen der Rahmen zusammen mit der Zug-/Schubeinheit von der Stützwand um ca. 1 m bis 1,5 m nach hinten versetzt werden. Anschliessend muss der Rahmen nach vorne abgestützt werden.
Dies erfolgt entweder mit vier Streben, die aus dem Rahmen ausgefahren werden können, oder mit Holzstreben, die zwischengelegt werden, oder mit einem entsprechend langen zusätzlichen Kasten, der zwischen den Rahmen und die Stirnwand der Arbeitsgrube positioniert wird. Anschliessend können das Splittwerkzeug, der Aufweitkonus, und das neue Rohr in den 1 bis 1,5 m langen Zwischenraum zwischen dem Rahmen und der Grubenstirnwand gezogen werden.
Dies ist umständlich und in Anbetracht der benötigten hohen Zugkräfte von bis zu 60 t und mehr für das Bedienungspersonal gefährlich, da die Lage der Vorrichtung durch das Zurückversetzen instabil wird.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass sie unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile ein bequemes und gefahrloses Einziehen des neuen Leitungsabschnittes in die Arbeitsgrube ermöglicht.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Zug-/Schubeinheit in dem Rahmen parallel zur Zugrichtung verstellbar angeordnet ist.
Sobald bei der erfindungsgemässen Vorrichtung das Splittwerkzeug, der Aufweitkonus und der neue Leitungsabschnitt an der Grubenstirnwand bzw. dem Rahmen der Vorrichtung anstehen, wird die Zug-/Schubeinheit innerhalb des Rahmens zurückversetzt, so dass nun die Werkzeuge und der entsprechende neue Leitungsabschnitt in die Grube und den Rahmen eingezogen werden können. Der Rahmen behält seine stabile Lage bei.
Der bisher erforderliche Aufwand für das Versetzen und Abstützen der Vorrichtung innerhalb der Arbeitsgrube entfällt.
[0005] Die Zug-/Schubeinheit umfasst in an sich bekannter Weise mindestens einen druckmittelbetätigten Arbeitszylinder und eine durch diesen parallel zur Zugrichtung verstellbare Greifvorrichtung zum Erfassen des Zuggliedes, das beispielsweise von einem aus einzelnen Abschnitten zusammengesetzten Zuggestänge, einer Zugkette oder einem Zugseil bestehen kann.
[0006] Die Zug-/Schubeinheit kann durch mechanische Arretiermittel wie beispielsweise Steckbolzen oder dergleichen oder durch druckmittelbetätigte lösbare Arretiermittel an dem Rahmen festlegbar sein. Um das Verstellen der Zug-/Schubeinheit innerhalb des Rahmens für das Bedienungspersonal zu erleichtern, kann eine Stellvorrichtung zum Verstellen der Zug-/Schubeinheit relativ zum Rahmen vorgesehen sein.
Eine besonders vorteilhafte Lösung besteht darin, dass die Stellvorrichtung von dem Arbeitszylinder der Zug-/Schubeinheit selbst gebildet wird. Indem abwechselnd der Arbeitszylinder oder die Greifvorrichtung lösbar mit dem Rahmen verbunden werden, kann die Zug-/Schubvorrichtung durch Betätigung des Arbeitszylinders Schritt für Schritt verstellt werden.
Die Greifvorrichtung kann auch an den Zuggestängen festgelegt werden, während der Arbeitszylinder vom Rahmen entkoppelt und noch geführt wird.
[0007] Wenn die Zug-/Schubeinrichtung einen einzelnen Arbeitszylinder hat, ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, dass der Arbeitszylinder und dessen die Greifvorrichtung tragende Kolbenstange einen axialen Kanal zum Durchtritt des Zuggliedes haben.
[0008] Bei Verwendung eines Zuggestänges ist es zweckmässig, die Anordnung so zu treffen, dass das auf einer Seite des Rahmens eingezogene Gestänge durch den Rahmen und die Zug-/Schubeinheit hindurch in der entgegengesetzten Richtung in eine alte Leitung einschiebbar ist.
Wird die erste Arbeitsgrube beispielsweise in der Mitte zwischen zwei zweiten Arbeitsgruben ausgehoben, können so von dieser in der Mitte liegenden ersten Arbeitsgrube aus zwei Teile einer alten Leitung erneuert oder verlegt werden, ohne dass das Zuggestänge zwischendurch zerlegt werden muss. Für diesen Fall ist der Arbeitszylinder zweckmässigerweise als doppelt wirkender Zylinder mit zwei nach entgegengesetzten Seiten aus ihm austretenden Kolbenstangen ausgebildet, wobei die Greifvorrichtung wahlweise mit der einen oder der anderen der beiden Kolbenstangen verbindbar ist.
Natürlich wäre es auch möglich, die Anordnung so zu treffen, dass die Zug-/Schubeinheit um 180 deg. umgedreht werden kann, falls dies für das Arbeiten in der entgegengesetzten Richtung gewünscht wird.
[0009] Vorzugsweise ist die Greifvorrichtung als mechanisch oder über ein Druckfluid betätigbare Klemmvorrichtung ausgebildet. Die Klemmvorrichtung kann als automatische Klemmvorrichtung ausgestaltet sein, die in einer Arbeitsrichtung das Zugglied klemmt und in der entgegengesetzten Richtung frei relativ zum Zugglied beweglich ist.
Ferner ist die Anordnung zweckmässigerweise so getroffen, dass die Arbeitsrichtung der Klemmvorrichtung umkehrbar ist.
[0010] Es ist jedoch auch möglich, die Greifvorrichtung in Anpassung an ein entsprechend gestaltetes Zugglied für eine formschlüssige Kopplung mit dem Zugglied auszubilden.
[0011] Zweckmässigerweise ist die Greifvorrichtung gegen ein Drehen um die Achse des Arbeitszylinders gesichert. Damit wird vermieden, dass sich Abschnitte des Zuggestänges, die durch eine Schraubverbindung miteinander verbunden sind, unbeabsichtigt voneinander lösen.
Die Sicherung gegen eine Verdrehung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Greifvorrichtung an dem Rahmen geführt ist, wie dies weiter unten anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert wird.
[0012] Der Rahmen hat vorzugsweise eine rechteckige Grundfläche und mindestens zwei parallel zur Zugrichtung gerichtete Seitenwände, die als Stützwände für die Arbeitsgrube ausgebildet sind. Auf diese Weise ist kein separater Ausbau der Arbeitsgrube erforderlich.
Zweckmässigerweise ist ferner mindestens die der Stirnwand der Arbeitsgrube zugewandte Rahmenwand als Blockierplatte ausgebildet, die verhindern soll, dass bei dem Erneuern einer alten Leitung das zu zerstörende alte Rohr der alten Leitung durch das Splittwerkzeug und den Aufweitkopf in die Arbeitsgrube hineingezogen wird.
[0013] Da der Rahmen für die Verstellung der Zug-/Schubeinheit einen entsprechenden Freiraum beinhalten muss, kann dieser Freiraum für die Anordnung eines Gestängemagazins für Gestängeabschnitte des Zuggestänges genutzt werden. Dieses Gestängemagazin wird dann vor der Verstellung der Zug-/Schubeinheit aus dem Rahmen herausgenommen.
Für den Fall, dass das Zuggestänge durch den Rahmen hindurchgeschoben werden soll, hat das Gestängemagazin einen entsprechenden Durchtrittskanal.
[0014] Vorzugsweise ist das Splittwerkzeug mit mindestens drei statischen Schneideplatten ausgebildet, die um einen axialen Mittelkörper herum angeordnet sind. Dadurch wird die zu ersetzende alte Leitung in genügend kleine Abschnitte zerschnitten oder zerbrochen, die sich relativ leicht in das die alte Leitung umgebende Erdreich drücken lassen, so dass der zu verlegende neue Leitungsabschnitt beim Einziehen desselben nicht beschädigen.
Natürlich können aber auch andere Splittwerkzeuge, wie beispielsweise hintereinander angeordnete Rollenschneiden, verwendet werden.
[0015] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
<tb>Fig.1 bis 3<sep>jeweils eine teilweise schematische isometrische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung mit der Zug-/Schubeinheit in unterschiedlichen Arbeitsstellungen,
<tb>Fig. 4<sep>eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, bei welcher die Seitenwände des Rahmens als Grubenverbau erhöht wurden,
<tb>Fig. 5 und 6<sep>teilweise schematische isometrische Ansichten einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung mit der Zug-/Schubeinheit in unterschiedlichen Arbeitsstellungen,
<tb>Fig. 7 bis 9<sep>jeweils eine schematische Draufsicht auf eine Klemmvorrichtung zur Erläuterung der Arbeitsweise derselben,
<tb>Fig. 10<sep>eine teilweise schematische isometrische Ansicht des Splittwerkzeuges zum Zerkleinern einer alten Leitung, des Aufweitkopfes und eines neuen Leitungsabschnittes,
<tb>Fig. 11<sep>die in der Fig. 10 dargestellte Anordnung in einer Explosionsdarstellung und
<tb>Fig. 12 bis 14<sep>jeweils eine Schemazeichnung zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung beim Ersetzen alter Leitungen.
[0016] Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfasst einen allgemein mit 10 bezeichneten Rahmen mit zwei zueinander parallelen Seitenwänden 12 und 14, die durch eine oder mehrere (hier nur eine dargestellt) Querstreben 16 miteinander verbunden sind. In dem Rahmen 10 ist eine allgemein mit 18 bezeichnete Zug-/Schubeinheit angeordnet, die einen Arbeitszylinder 20 und eine Greifvorrichtung 22 umfasst, die mit dem freien Ende einer Kolbenstange 24 des Arbeitszylinders 20 verbunden ist.
[0017] Die Zug-/Schubeinheit 18 ist relativ zum Rahmen 10 in Richtung des Doppelpfeiles A in Fig. 1, der auch die Arbeitsrichtung des Arbeitszylinders 20 angibt, verstellbar.
Die Festlegung der Zug-/Schubeinheit erfolgt durch Steckbolzen 26, welche einerseits Bohrungen 28, die in an der Innenseite der Seitenwände 12, 14 angeordneten Schienen 30 ausgebildet sind, und andererseits nicht sichtbare Bohrungen durchsetzen, die in einem den Arbeitszylinder 20 aufnehmenden und umschliessenden Zylinderrahmen 32 ausgebildet sind. Mit Hilfe dieser Steckbolzen 26 kann der Arbeitszylinder 20 in einer in der Fig. 1 dargestellten vorderen Stellung und in einer in der Fig. 3 dargestellten hinteren Stellung innerhalb des Rahmens 10 festgelegt werden.
[0018] Der nicht dargestellte Kolben des Arbeitszylinders 20 ist auf beiden Seiten mit einer Kolbenstange 24 verbunden, die eine axiale Bohrung 34 hat, durch die ein Zuggestänge 36 (Fig. 12 bis 14) hindurchtreten kann.
[0019] An der Seitenwand 14 ist mittels einer Stütze 38 eine Steuerkonsole 40 befestigt.
Mit Hilfe eines Steuerhebels 42 der Steuerkonsole 40 kann die Druckmittelzufuhr zu dem Arbeitszylinder 20 gesteuert werden, wobei dessen Druckmittelanschlüsse 44 über Leitungen 46 mit der Steuerkonsole 40 und über diese wiederum mit einer Druckmittelquelle bzw. einem Druckmitteltank verbindbar sind.
[0020] An dem oberen Rand des Rahmens 10 sind Ösen 48 befestigt, an denen die gesamte Vorrichtung mittels eines Kranes angehoben werden kann.
[0021] Die Greifvorrichtung hat zwei seitlich abstehende Arme 47, an deren freien Enden jeweils eine Rolle 49 gelagert ist, die an der Unterseite einer Schiene 30 geführt ist.
Dadurch ist die Greifvorrichtung gegen ein Drehen um die Achse des Arbeitszylinders gesichert.
[0022] Die Greifvorrichtung 22 ist als automatische Klemmvorrichtung ausgebildet, die in einer Stellrichtung ein Zuggestänge klemmt und in der entgegengesetzten Stellrichtung frei relativ zu dem Zuggestänge bewegbar ist. Dabei ist die Klemmvorrichtung in ihrer jeweiligen Arbeitsrichtung, d.h. Klemmrichtung umstellbar. Diese Arbeitsweise der Klemmvorrichtung 22 soll anhand der Fig. 7 bis 9 erläutert werden.
[0023] Gemäss Fig. 7 hat die Klemmvorrichtung 22 ein Gehäuse 50, an dem zwei Klemmbacken 52 um jeweils einen Zapfen 54 schwenkbar gelagert sind. Die Klemmbacken 52 haben jeweils eine im Querschnitt halbkreisförmige Nut, deren Nutgrund durch eine gestrichelte Linie 53 angedeutet ist.
Aufgrund dieser Nut können die Klemmbacken 52 einen zwischen ihnen verlaufenden Abschnitt 56 des Zuggestänges 36 auf einem Teil von dessen Umfang umgreifen. Der Krümmungsmittelpunkt M des Nutgrundes 53 hat einen grösseren Abstand von dem zu klemmenden Gestänge als die Achse des Zapfens 54, wobei der in Fig. 7 angedeutete Längenunterschied nicht den tatsächlichen Abmessungen entsprechen muss.
Der Mittelpunkt M der Kreisbahn des Nutgrundes 53, d.h. der Klemmbackenoberfläche, liegt somit exzentrisch zum Achsmittelpunkt des Bolzens 54.
[0024] Die Klemmbacken 52 haben an ihrem dem Gestängeabschnitt 56 abgewandten Ende jeweils einen Zapfen 58, an dem jeweils eine Feder 60 angreift, deren anderes Ende mit dem freien Ende eines Schwenkhebels 62 verbunden ist, der um eine Achse 64 schwenkbar an dem Gehäuse gelagert ist.
[0025] Die Fig. 7 bis 9 zeigen die Schwenkhebel 62 in drei verschiedenen Stellungen, nämlich in Fig. 7 in einer rechten Schwenkstellung, in der Fig. 8 in einer Mittelstellung und in der Fig. 9 in einer linken Schwenkstellung. Zunächst werden die Klemmbacken 52 in der in der Fig. 7 dargestellten Stellung durch die Federn 60 leicht an den Gestängeabschnitt 56 angedrückt.
Wird die gestrichelt dargestellte Kolbenstange 24 in den ebenfalls gestrichelt dargestellten Arbeitszylinder 20 in Fig. 7 eingefahren, d.h. die Klemmvorrichtung 22 bewegt sich in Fig. 7 nach rechts, so werden die beiden Klemmbacken 52 über die Reibung zwischen ihnen und dem Gestängeabschnitt 56 in Richtung der Vorspannung der jeweiligen Zugfedern verschwenkt, wodurch sich die Klemmflächen (Nutengrund) der Klemmbacken 52 einander anzunähern versuchen und dabei den Gestängeabschnitt 56 klemmen. Je stärker der Arbeitszylinder 20 zieht, umso mehr erhöht sich die Klemmkraft. Bei Zugkräften von 60 t entstehen Klemmkräfte von über 300 t. Fährt die Kolbenstange 24 wieder in Fig. 7 nach links aus dem Arbeitszylinder 20 aus, lösen sich die Klemmbacken 52 und gehen beinahe in die Neutralstellung zurück.
Bei diesem Vorgang verhindert ein Steckbolzen 66, dass die beiden Klemmbacken 52 sich über die Neutralstellung hinaus in die Gegenrichtung verschwenken können. Sie würden sich sonst wieder auf der anderen Seite mit dem Gestänge verklemmen.
[0026] Der Steckbolzen 66 kann drei verschiedene Stellungen einnehmen, wobei er in der Stellung gemäss Fig. 7 in eine Gehäusebohrung 63 (Fig. 8), in der Neutralstellung gemäss Fig. 8 in eine mittlere, nicht sichtbare Bohrung und in der Stellung der Fig. 9 in eine rechte Bohrung 65 (Fig. 8) eingesteckt wird. Die in Fig. 7 dargestellte Stellung entspricht einer Schubstellung.
[0027] Fig. 8 zeigt die Schwenkhebel 62 in einer neutralen Mittelstellung, in der sich die Klemmvorrichtung 22 und der Gestängeabschnitt 56 frei relativ zueinander bewegen können. Eine Schwenkbewegung der Klemmbacken 52 wird durch den Steckbolzen 66 verhindert.
Fig. 9 zeigt die Schwenkhebel 62 und damit auch die Klemmbacken 52 in der zu der Anordnung gemäss Fig. 7 entgegengesetzten Schwenkstellung. Eine Klemmung erfolgt dann, wenn sich die Klemmvorrichtung 22 in der Fig. 9 nach links bewegt, d.h. die Kolbenstange 24 aus dem Arbeitszylinder 20 ausgefahren wird (Zugstellung).
[0028] Die Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung. Dabei sind gleiche oder gleich wirkende Teile wiederum mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Vorrichtung gemäss den Fig. 5 und 6 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 bis 3 durch einen längeren Rahmen 10. Dadurch wird innerhalb des Rahmens 10 Platz für ein Gestängemagazin 68 gewonnen, das Abschnitte eines Zuggestänges aufnimmt.
Das Gestängemagazin ist mit Ösen 70 versehen, so dass es mittels eines Kranes aus dem Rahmen 10 herausgehoben werden kann, wenn der Platz für die Verstellung der Schub-/Zugeinheit 18 benötigt wird (Fig. 6). Auf dem Gestängemagazin ist ferner ein Sitz 72 für eine Bedienungsperson angeordnet.
[0029] Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der in den Fig. 1 bis 3 und 5, 6 dargestellten Ausführungsbeispiele, wobei die Seitenwände 12, 14, die Stirnwand 74 und die ihr gegenüberliegende Querwand 76 erhöht und so ausgebildet wurden, dass sie als Stützwände für die Arbeitsgrube dienen können, in welcher die erfindungsgemässe Vorrichtung eingesetzt wird.
Die Stirnwand 74 ist dabei besonders verstärkt und als Blockierplatte ausgebildet, die verhindern soll, dass beim Zerstören einer alten Leitung mittels des Splittwerkzeuges diese alte Leitung in den Rahmen 10 hineinverschoben wird. Die Stirnwand 74 hat in ihrem unteren Bereich einen Schlitz 78 zur Durchführung des Zuggestänges.
[0030] Die Stirnwand 74 ist abnehmbar. Sobald das Splittwerkzeug und der neue Leitungsabschnitt die Arbeitsgrube erreicht haben, wird die Stirnwand 74 entfernt, so dass eine grosse Öffnung in dem Rahmen 10 freigegeben wird, durch die das Splittwerkzeug und der neue Leitungsabschnitt in den Rahmen 10 hineingezogen werden können.
[0031] Die Fig. 10 und 11 zeigen die Werkzeuge, die mit der erfindungsgemässen Vorrichtung durch das Erdreich gezogen werden.
Man erkennt einen Splittkeil 80, der einen zentralen rohrförmigen oder stangenförmigen Körper 82 und drei Schneideplatten 84 umfasst, die mit gleichen Winkelabständen um den Körper 82 herum angeordnet sind und eine gestufte Schneide 86 haben, wie dies an sich bekannt ist, um Gussrohre und deren Anschlussmuffen aufbrechen zu können.
Der Splittkeil 80 ist einerseits mit dem Zuggestänge 36 und andererseits über einen Gestängeabschnitt 88 mit einem konischen Aufweitkopf 90 verbunden, der die von dem Splittkeil 80 erzeugten Trümmer eines alten Leitungsrohres in das dieses umgebende Erdreich drückt und Raum für einen neuen Leitungsabschnitt 92 schaffen soll, das mit dem zylindrischen rückwärtigen Abschnitt 94 des Aufweitkopfes 90 über Laschen 96 und Bolzen 98 verbindbar ist.
[0032] Die Fig. 12 bis 14 zeigen die Arbeitsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung bei der Erneuerung einer alten Leitung. An den beiden Enden eines zu erneuernden Leitungsabschnittes werden zwei Arbeitsgruben 100 und 102 angelegt.
In der Mitte zwischen den beiden Arbeitsgruben 100 und 102 wird eine weitere Arbeitsgrube 104 hergestellt, welche die alte Leitung 106 schneidet.
[0033] In die Arbeitsgrube 104 ist die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Vorrichtung eingesetzt.
[0034] In Fig. 12 wird zunächst mit Hilfe der Zug-/Schubeinheit 18 ein Zuggestänge 36 durch den linken Abschnitt der alten Leitung 106 bis zur Arbeitsgrube 100 durchgeschoben. Mit dem freien Ende des Zuggestänges 36, werden dann der Splittkeil 80, der Aufweitkopf 90 und der neue Leitungsabschnitt 92 verbunden. Gemäss der Darstellung in Fig. 13 wird nun das Zuggestänge 36 mit den daran hängenden Teilen mittels der Zug-/Schubeinheit 18 in Richtung auf die mittlere Arbeitsgrube 104 gezogen, wobei durch den Splittkeil 80 das alte Rohr der alten Leitung zertrümmert wird.
Die Teile des alten Rohres werden von dem Aufweitkopf in das umgebende Erdreich gedrückt, so dass Raum für den neuen Leitungsabschnitt 92 entsteht. Beim Zurückziehen des Zuggestänges 36 wird dieses nicht zerlegt, sondern im gleichen Masse in den rechten Abschnitt der alten Leitung 106 in Richtung auf die Endgrube 102 vorgeschoben. An das freie Ende des Zuggestänges werden, wie oben geschildert, wiederum der Splittkeil 80, der Aufweitkopf 90 und das einzuziehende Rohr 92 angehängt. Das Zuggestänge 36 wird mittels der Zug-/Schubeinheit 18 eingezogen, so dass anschliessend auch der zweite, oder rechte Abschnitt der Leitung fertiggestellt ist. Die neuen Leitungsabschnitte werden dabei so weit in den Rahmen bzw. die Arbeitsgrube 104 hineingezogen, dass sie nach dem Entfernen der erfindungsgemässen Vorrichtung miteinander verbunden werden können.
The invention relates to a device according to claim 1 for renewal of laid in the ground old supply lines and relocating a new line section with a frame that can be used in a the old line intersecting first pit work, and with a pull / push unit, with a tension member connectable to a tool destroying the old conduit and / or a widening head is retractable into the first working pit together with the new conduit portion from a second working pit through the soil.
Devices of the type mentioned above are already known and are used both for renewal of old water or sewers and for relocation of such lines.
In conventional systems of the type mentioned above, the frame is initially applied to the wall of the working pit through which the tension member passes. On the rear side of the frame opposite this wall, a certain space must be present in the working pit in order, for example, to start or remove the individual sections of a drawstring. As soon as the chisel tool, the expansion cone and the new pipe pulled through the soil are pending against the frame, in the conventional devices the frame together with the pulling / pushing unit must extend from the retaining wall by approx. 1 m to 1.5 m be moved backwards. Then the frame must be supported forwards.
This is done either with four struts that can be extended out of the frame, or with wooden struts that are interposed, or with a correspondingly long additional box, which is positioned between the frame and the end wall of the working pit. Subsequently, the grit tool, the expansion cone, and the new tube can be pulled into the 1 to 1.5 m long space between the frame and the pit wall.
This is cumbersome and, in view of the required high tensile forces of up to 60 t and more dangerous for the operator, since the position of the device is unstable due to the return.
The invention has for its object to provide a device of the type mentioned in such a way that it allows a comfortable and safe retraction of the new line section in the working pit while avoiding the disadvantages mentioned above.
This object is achieved in that the pulling / pushing unit is arranged in the frame parallel to the pulling direction adjustable.
Once in the inventive device the split tool, the Aufweitkonus and the new line section pending on the pit end wall or the frame of the device, the pull / push unit is set back within the frame, so that now the tools and the corresponding new line section into the pit and the frame can be recovered. The frame maintains its stable position.
The previously required effort for moving and supporting the device within the working pit is eliminated.
The pulling / pushing unit comprises in a conventional manner at least one fluid-operated cylinder and an adjustable parallel to the pulling direction by this gripping device for detecting the tension member, which may consist for example of a composite of individual sections Zuggestänge, a pull chain or a pull rope.
The pull / push unit can be fixed by mechanical locking means such as socket pins or the like or by fluid-actuated releasable locking means on the frame. In order to facilitate the adjustment of the pull / push unit within the frame for the operator, an adjusting device for adjusting the pulling / pushing unit can be provided relative to the frame.
A particularly advantageous solution is that the adjusting device is formed by the working cylinder of the pulling / pushing unit itself. By alternately connecting the working cylinder or the gripping device to the frame, the pulling / pushing device can be adjusted by operating the working cylinder step by step.
The gripping device can also be fixed to the drawbars while the working cylinder is decoupled from the frame and still guided.
If the pulling / pushing device has a single working cylinder, the arrangement is preferably made so that the working cylinder and the gripping device carrying the piston rod have an axial channel for the passage of the tension member.
When using a Zuggestänges it is expedient to make the arrangement so that the retracted on one side of the frame linkage through the frame and the push / pull unit through in the opposite direction in an old line is inserted.
If, for example, the first work pit is dug in the middle between two second work pits, then two parts of an old pipe can be renewed or laid from this first work pit located in the middle, without the drawstring having to be disassembled in between. In this case, the working cylinder is expediently designed as a double-acting cylinder with two piston rods emerging from it on opposite sides, the gripping device optionally being connectable to one or the other of the two piston rods.
Of course, it would also be possible to make the arrangement so that the pull / push unit by 180 °. can be reversed if this is desired for working in the opposite direction.
Preferably, the gripping device is designed as mechanically or via a pressure fluid operable clamping device. The clamping device can be configured as an automatic clamping device which clamps the tension member in one working direction and is freely movable relative to the tension member in the opposite direction.
Furthermore, the arrangement is expediently made such that the working direction of the clamping device is reversible.
However, it is also possible to form the gripping device in adaptation to a suitably designed tension member for a positive coupling with the tension member.
Conveniently, the gripping device is secured against rotation about the axis of the working cylinder. This avoids that parts of the drawbar, which are connected by a screw, inadvertently separate from each other.
The protection against rotation can be done, for example, by the fact that the gripping device is guided on the frame, as will be explained below with reference to an embodiment.
The frame preferably has a rectangular base and at least two parallel to the pulling direction directed sidewalls, which are formed as supporting walls for the working pit. In this way, no separate expansion of the pit is required.
Conveniently, at least the front wall of the working pit facing frame wall is also designed as a blocking plate, which is intended to prevent that to be destroyed in the renewal of an old line old pipe to be destroyed the old line through the split tool and the expansion head in the working pit.
Since the frame for the adjustment of the pulling / pushing unit must include a corresponding space, this space can be used for the arrangement of a linkage magazine for linkage sections of the train linkage. This rod magazine is then removed from the frame before the adjustment of the pulling / pushing unit.
In the event that the Zuggestänge should be pushed through the frame, the rod magazine has a corresponding passageway.
Preferably, the chipping tool is formed with at least three static cutting plates, which are arranged around an axial center body around. As a result, the old line to be replaced is cut or broken into sufficiently small sections that are relatively easy to press into the soil surrounding the old pipe, so that the new pipe section to be laid does not damage it when it is drawn.
Of course, but also other split tools, such as successively arranged slitting can be used.
Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description, which explains the invention with reference to embodiments in conjunction with the accompanying drawings. Show it:
1 to 3 show a partially schematic isometric view of a first embodiment of the device according to the invention with the pulling / pushing unit in different working positions, FIG.
<Tb> FIG. 4 <sep> a modified embodiment of the device according to the invention, in which the side walls of the frame have been increased as pit construction,
<Tb> FIG. 5 and 6 <sep> partly schematic isometric views of a second embodiment of the device according to the invention with the pulling / pushing unit in different working positions,
<Tb> FIG. 7 to 9 <sep> are each a schematic plan view of a clamping device for explaining the operation of the same,
<Tb> FIG. 10 is a partially schematic isometric view of the chipping tool for crushing an old conduit, the expansion head, and a new conduit section;
<Tb> FIG. 11 <sep> the arrangement shown in FIG. 10 in an exploded view and
<Tb> FIG. 12 to 14 <sep> each show a schematic drawing to explain the operation of the inventive device when replacing old lines.
The apparatus shown in Fig. 1 comprises a generally designated 10 frame with two mutually parallel side walls 12 and 14, which are interconnected by one or more (here only one) transverse struts 16. In the frame 10 there is arranged a pulling / pushing unit, generally designated 18, which comprises a working cylinder 20 and a gripping device 22 which is connected to the free end of a piston rod 24 of the working cylinder 20.
The pulling / pushing unit 18 is relative to the frame 10 in the direction of the double arrow A in Fig. 1, which also indicates the working direction of the working cylinder 20, adjustable.
The determination of the pulling / pushing unit is made by plug-in pins 26, which on the one hand bores 28 which are formed in arranged on the inside of the side walls 12, 14 rails 30, and on the other hand enforce not visible holes in a cylinder 20 receiving and enclosing cylinder frame 32 are formed. With the help of these locking pins 26, the working cylinder 20 can be defined in a front position shown in FIG. 1 and in a rear position shown in FIG. 3 within the frame 10.
The non-illustrated piston of the working cylinder 20 is connected on both sides with a piston rod 24 which has an axial bore 34 through which a pull rod 36 (Fig. 12 to 14) can pass.
On the side wall 14, a control console 40 is attached by means of a support 38.
By means of a control lever 42 of the control console 40, the pressure medium supply to the working cylinder 20 can be controlled, wherein the pressure medium connections 44 via lines 46 to the control console 40 and via these in turn with a pressure medium source or a pressure medium tank are connectable.
At the upper edge of the frame 10 eyelets 48 are attached to which the entire device can be lifted by means of a crane.
The gripping device has two laterally projecting arms 47, at their free ends in each case a roller 49 is mounted, which is guided on the underside of a rail 30.
As a result, the gripping device is secured against rotation about the axis of the working cylinder.
The gripping device 22 is formed as an automatic clamping device, which clamps a pull rod in a direction of adjustment and in the opposite direction of adjustment is free to move relative to the pull rod. The clamping device is in its respective working direction, i. Clamping direction can be changed. This operation of the clamping device 22 will be explained with reference to FIGS. 7 to 9.
According to FIG. 7, the clamping device 22 has a housing 50, on which two clamping jaws 52 are pivotably mounted about a respective pin 54. The jaws 52 each have a semicircular in cross-section groove whose groove bottom is indicated by a dashed line 53.
Because of this groove, the jaws 52 can engage around a portion 56 of the drawstring 36 extending therebetween on a part of its circumference. The center of curvature M of the groove bottom 53 has a greater distance from the linkage to be clamped than the axis of the pin 54, wherein the indicated in Fig. 7 difference in length does not have to correspond to the actual dimensions.
The center M of the circular path of the groove bottom 53, i. the jaw surface, is thus eccentric to the axial center of the bolt 54th
The jaws 52 have at their end facing away from the linkage portion 56 each have a pin 58, on each of which a spring 60 engages, the other end is connected to the free end of a pivoting lever 62 which is pivotally mounted about an axis 64 on the housing is.
7 to 9 show the pivot lever 62 in three different positions, namely in Fig. 7 in a right pivot position, in Fig. 8 in a central position and in Fig. 9 in a left pivot position. First, the jaws 52 are slightly pressed in the position shown in FIG. 7 by the springs 60 to the linkage portion 56.
If the piston rod 24 shown in dashed lines is retracted into the working cylinder 20 shown in dashed lines in Fig. 7, i. the clamping device 22 moves in Fig. 7 to the right, so the two jaws 52 are pivoted on the friction between them and the linkage portion 56 in the direction of the bias of the respective tension springs, whereby the clamping surfaces (groove bottom) of the jaws 52 try to approach each other and while clamping the linkage section 56. The more the working cylinder 20 pulls, the more the clamping force increases. With tensile forces of 60 t, clamping forces of more than 300 t are generated. If the piston rod 24 moves to the left again from the working cylinder 20 in FIG. 7, the clamping jaws 52 are released and almost return to the neutral position.
In this process, a locking pin 66 prevents the two jaws 52 can pivot beyond the neutral position in the opposite direction. Otherwise they would get stuck on the other side with the linkage.
The plug pin 66 can assume three different positions, wherein it is in the position shown in FIG. 7 in a housing bore 63 (FIG. 8), in the neutral position according to FIG. 8 in a middle, not visible bore and in the position of Fig. 9 is inserted into a right bore 65 (Fig. 8). The position shown in Fig. 7 corresponds to a push position.
Fig. 8 shows the pivot lever 62 in a neutral center position in which the clamping device 22 and the linkage portion 56 can move freely relative to each other. A pivoting movement of the clamping jaws 52 is prevented by the locking pin 66.
Fig. 9 shows the pivot lever 62 and thus also the jaws 52 in the opposite to the arrangement of FIG. 7 pivoting position. Clamping occurs as the clamp 22 moves to the left in FIG. 9, i. the piston rod 24 is extended from the working cylinder 20 (train position).
FIGS. 5 and 6 show a further embodiment of the device according to the invention. The same or equivalent parts are again provided with the same reference numerals. The device according to FIGS. 5 and 6 differs from the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3 by a longer frame 10. As a result, space for a rod magazine 68 is obtained within the frame 10, which accommodates sections of a pull rod.
The linkage magazine is provided with eyelets 70 so that it can be lifted out of the frame 10 by means of a crane if the space for the adjustment of the push / pull unit 18 is required (FIG. 6). On the boom magazine a seat 72 is also arranged for an operator.
Fig. 4 shows a modified embodiment of the embodiments shown in FIGS. 1 to 3 and 5, 6, wherein the side walls 12, 14, the end wall 74 and its opposite transverse wall 76 increased and formed so that they Supporting walls can serve for the working pit, in which the inventive device is used.
The end wall 74 is particularly reinforced and designed as a blocking plate, which should prevent that when destroying an old line by means of the split tool, this old line is moved into the frame 10. The end wall 74 has in its lower region a slot 78 for the passage of the pull rod.
The end wall 74 is removable. As soon as the chisel tool and the new line section have reached the working pit, the end wall 74 is removed so that a large opening in the frame 10 is released, through which the chipping tool and the new line section can be drawn into the frame 10.
10 and 11 show the tools that are pulled with the inventive device through the soil.
It can be seen a split wedge 80 comprising a central tubular or rod-shaped body 82 and three cutting plates 84 which are arranged at equal angular intervals around the body 82 and have a stepped cutting edge 86, as is known per se, to cast iron pipes and their connection sleeves to be able to break.
The split wedge 80 is connected on the one hand to the Zuggestänge 36 and on the other hand via a linkage portion 88 with a conical widening 90, which presses the debris generated by a split pipe 80 of an old pipe in the surrounding soil and create space for a new line section 92, the with the cylindrical rear portion 94 of the expander 90 via tabs 96 and bolt 98 is connectable.
Figs. 12 to 14 show the operation of the inventive device in the renewal of an old line. At the two ends of a line section to be renewed, two work pits 100 and 102 are created.
In the middle between the two working pits 100 and 102, a further working pit 104 is made, which cuts the old pipe 106.
In the working pit 104, the device shown in FIGS. 5 and 6 is used.
In Fig. 12, a Zuggestänge 36 is pushed through the left portion of the old line 106 to the working pit 100 first with the help of the pull / push unit 18. With the free end of the drawbar 36, then the split wedge 80, the expander 90 and the new line section 92 are connected. According to the illustration in FIG. 13, the drawbar 36 with the parts hanging on it is then pulled by means of the pulling / pushing unit 18 in the direction of the middle working pit 104, wherein the old pipe of the old line is smashed by the splitting wedge 80.
The parts of the old tube are pressed by the expander in the surrounding soil, so that space for the new line section 92 is formed. When retracting the drawbar 36 this is not disassembled, but advanced to the same extent in the right portion of the old line 106 in the direction of the end pit 102. As described above, the splitting wedge 80, the widening head 90 and the pipe 92 to be pulled in are attached to the free end of the drawbar. The Zuggestänge 36 is retracted by means of the pull / push unit 18, so that subsequently also the second, or right section of the line is completed. The new line sections are drawn so far into the frame or the working pit 104 that they can be connected to each other after removing the inventive device.