DE102004033566B3

DE102004033566B3 - System for tensioning pipe sections to form pipe run has linear tensioning drive parallel to pipe run with one side of drive supported on adapter and other side supported on traction element via at least one holding element

Info

Publication number: DE102004033566B3
Application number: DE200410033566
Authority: DE
Inventors: Elmar Dipl.-Ing. Koch; Martin KÖPER
Original assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG
Current assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2024-07-10
Also published as: DE102004033566B8

Abstract

The system has a traction element between a thrust element and an adapter (4) at the rear end of the pipe run and a linear clamping drive for applying a tensioning force. The linear tensioning drive is arranged parallel to the pipe run, whereby one side of the drive is supported on the adapter and the other side is supported on the traction element via at least one holding element (8). An independent claim is also included for method of clamping a pipe sections to a pipe run.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verspannen von Rohrabschnitten zu einem Rohrstrang mit einem Zugelement, das zwischen einem Widerlager an einem vorderen Ende des Rohrstrangs und einem Adapter an dessen hinterem Ende verläuft, sowie einem linearen Spannantrieb zum Aufbringen einer Spannkraft.The The invention relates to a bracing of pipe sections to a pipe string with a tension element between an abutment on a front End of the pipe string and an adapter at the rear end runs, as well a linear clamping drive for applying a clamping force.

Entsprechende Systeme werden vielfach bei der grabenlosen Rohrverlegung bzw. -erneuerung verwendet, um den aus einzelnen Rohrabschnitten bestehenden Rohrstrang zu verspannen und mit einem vorauseilenden Bohr- oder Berstwerkzeug möglichst spielfrei zu verbinden.Appropriate Systems are often used in trenchless pipe laying or renewal, to brace the existing pipe sections of individual pipe sections and if possible with an anticipatory drilling or bursting tool free of play.

Eine solches System ist beispielsweise aus der DE 196 08 056 C1 ist bekannt.Such a system is for example from the DE 196 08 056 C1 is known.

Dort wird ein Berstwerkzeug offenbart, welches durch eine zu ersetzende Altleitung gezogen wird. Während des Vortriebs des Berstwerkzeugs durch die Altleitung wird diese zerstört und gleichzeitig ein neuer Rohrstrang in das Erdreich eingezogen. Der neu einzuziehende Rohrstrang besteht aus einzelnen kurzen Rohrabschnitten.There a bursting tool is disclosed, which by a to be replaced Old pipe is pulled. While the propulsion of the bursting tool through the old line becomes this destroyed and at the same time a new pipe string pulled into the ground. Of the newly formed pipe string consists of individual short pipe sections.

Um die Reibung während des Einziehens zu verringern, weisen die Rohrabschnitte des neuen Rohrstrangs an der Außen- sowie Innenseite glatte Rohrmuffen auf. Diese Rohrmuffen sind jedoch nicht in der Lage, Zugkräfte zu übertragen, so daß für eine möglichst spielfreie Verbindung des Rohrstrangs mit dem Berstwerkzeug eine Spannvorrichtung vorgesehen ist.Around the friction during reduce the feeding, have the pipe sections of the new pipe string on the outside and smooth tube sockets on the inside. However, these pipe sleeves are unable to pull forces transferred to, so that as possible play-free connection of the pipe string with the bursting tool a Clamping device is provided.

Die Spannvorrichtung wirkt auf ein Seil oder eine Kette, die an dem Berstwerkzeug befestigt und durch das neu einzuziehende Rohr hindurchgeführt wird.The Clamping device acts on a rope or a chain attached to the Bursting tool attached and passed through the newly recovered pipe.

Im hinteren Ende des Rohrstrangs befindet sich die eigentliche Spannvorrichtung, die sich über einen Adapter an dem hinteren Ende des letzten Rohrabschnitts abstützt.in the the rear end of the tubing string is the actual tensioning device, which is about one Adapter supported at the rear end of the last pipe section.

Das Spannen des Seils oder der Kette geschieht über Hydraulikzylinder, die, aufgrund der vielfach beengten Platzverhältnisse in den Arbeitsschächten, senkrecht zu dem Seil oder der Kette angeordnet sind. Dabei wird das Seil oder die Kette von einer mit einem Freilauf versehenen Umlenkrolle in die Längsrichtung der Hydraulikzylinder umgelenkt. Der Freilauf an der Umlenkrolle verhindert ein Zurückfedern des gespannten Seils bzw. der gespannten Kette, wenn für einen vollständigen Spannvorgang mehrere Zylinderhübe notwendig sind.The Clamping of the rope or chain is done via hydraulic cylinders, which, due to the often cramped space in the manholes, vertical are arranged to the rope or the chain. This is the rope or the chain from a freewheeled pulley in the longitudinal direction the hydraulic cylinder deflected. The freewheel on the pulley prevents springing back of the tensioned rope or the tensioned chain, if for a complete Clamping several cylinder strokes necessary.

Die in der DE 196 08 056 C1 beschriebene Spannvorrichtung weist eine Reihe von Nachteilen auf.The in the DE 196 08 056 C1 described tensioning device has a number of disadvantages.

Die durch die senkrechte Anordnung der Zylinder benötigte Umlenkung setzt voraus, daß flexible Ketten oder Seile als Zugmittel eingesetzt werden. Diese erfahren jedoch bei hohen Spannkräften eine deutliche Längendehnung, die von der Spannvorrichtung ausgeglichen werden muß. Dies ist insbesondere daher nachteilig, weil die Spannvorrichtung für jedes Auffädeln eines neuen Rohrabschnitts gelöst werden muß, so daß das gedehnte Zugmittel bei jedem Spannzyklus entlastet und wieder belastet wird.The deflection required by the vertical arrangement of the cylinders presupposes that flexible chains or ropes are used as traction means. However, they learn at high clamping forces a significant elongation, which must be compensated by the clamping device. This is particularly disadvantageous because the jig for each thread a new pipe section to be solved must, so that this stretched traction means relieved and reloaded with each clamping cycle becomes.

Ein weiterer Nachteil dieser beschriebenen Spannvorrichtung ist ihr großer Platzbedarf, den sie insbesondere innerhalb eines Reversierschachts einnimmt, von dem aus häufig Vorgänge zum Ersetzen alter Rohre gestartet werden.One Another disadvantage of this described clamping device is her greater Required space, they in particular within a Reversierschachts from which you often operations to start replacing old pipes.

Ein weiterer Nachteil von Spannvorrichtungen, die ein Seil oder eine Kette als Zugmittel verwenden, ist, daß das Seil oder die Kette in der Regel mindestens die Gesamtlänge des einzuziehenden Rohrstrangs aufweisen muß. Insbeson dere zu Beginn des Rohrerneuerungsvorgangs müssen somit die Rohrabschnitte über eine lange Wegstrecke auf dem Zugmittel aufgefädelt werden.One Another disadvantage of tensioning devices, which is a rope or a Use chain as traction means is that the rope or chain in usually at least the total length of the pipe string to be recovered must have. Especially at the beginning of the Pipe renewal process must thus the pipe sections over a long distance on the traction device be threaded.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Spannvorrichtung der eingangs beschriebenen Art und ein entsprechendes Verfahren zu schaffen, die mindestens in einer Ausführungsform geeignet ist, einen der genannten Nachteile zu vermeiden.Of the The invention is based on the object, an improved clamping device of the type described above and a corresponding method to provide that is suitable in at least one embodiment, a to avoid the disadvantages mentioned.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht.These The object is achieved by the Subject of the independent claims solved. Advantageous embodiments are in the subclaims claimed.

Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, ein System zum Verspannen von Rohrabschnitten zu einem Rohrstrang bereitzustellen mit einem Zugelement, das zwischen einem Widerlager an dem vorderen Ende des Rohrstrangs und einem an dessen hinterem Ende angeordneten Adapter verläuft, sowie einem linearen Spannantrieb zum Aufbringen der Spannkraft. Das System zeichnet sich durch die parallele Lage des linearen Spannantriebs in Bezug zu dem Rohrstrang aus, wobei sich eine Seite des linearen Spannantriebs an dem Adapter und die andere Seite über mindestens ein Halteelement an dem Zugelement abstützt.The sees solution according to the invention before, a system for clamping pipe sections to a pipe string provide with a tension element between an abutment at the front end of the pipe string and one at the rear End of the arranged adapter runs, and a linear clamping drive for applying the clamping force. The system is characterized by the parallel position of the linear tensioning drive with respect to the tubing, with one side of the linear Clamping drive on the adapter and the other side over at least a holding element is supported on the tension element.

Die erfindungsgemäße Lösung weist unter anderem den Vorteil auf, daß der lineare Spannantrieb innerhalb des zu verlegenden Rohrstrangs angeordnet sein kann. Dies verringert den Platzbedarf der Spannvorrichtung.The solution according to the invention has, inter alia, the advantage that the linear Spannan drive can be arranged within the pipe to be laid pipe. This reduces the space requirement of the clamping device.

Unter linearem Spannantrieb wird insbesondere eine Antriebsvorrichtung verstanden, die eine Relativbewegung von zwei mit ihr verbundenen Anlenkpunkten entlang einer Wirkungslinie erzeugen kann. Insbesondere kommen hier hydraulisch oder pneumatisch betriebene Zylinder in Frage, wobei sich der Zylindermantel relativ und linear zu der Kolbenstange bewegt. Ein weiteres Beispiele für einen derartigen Linearantrieb ist die Kombination aus Rotations motor und Zahnstange. Hierbei befindet sich ein Anlenkpunkt für die Kraftabstützung an dem Rotationsmotor und der andere an der Zahnstange. Ebenfalls ist die Verwendung einer Gewindestange für einen erfindungsgemäßen linearen Spannantrieb möglich.Under Linear tensioning drive is in particular a drive device understood that a relative movement of two associated with her Can generate articulation points along a line of action. Especially come here hydraulically or pneumatically operated cylinder in Question, wherein the cylinder barrel relative and linear to the piston rod emotional. Another example of Such a linear drive is the combination of rotary motor and rack. Here is a pivot point for the power support the rotary motor and the other on the rack. Also is the use of a threaded rod for a linear according to the invention Clamping drive possible.

Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf das Spannen von in ihrem Umfang geschlossenen Rohrabschnitten beschränkt. Vielmehr können sämtliche Elemente gespannt werden, die hintereinander liegend einen Strang bilden, durch den oder an dem ein Zugelement geführt werden kann.The inventive solution not on the clamping of pipe sections closed in their circumference limited. Rather, you can all Elements are stretched, one strand lying one behind the other form, by or on which a tension element can be performed.

Das Abstützen des linearen Spannantriebs an dem Adapter bzw. dem Zugelement (über das/die Halteelemente) kann direkt oder indirekt über weitere, dazwischen liegende Elemente erfolgen.The support the linear tensioning drive on the adapter or the tension element (via the / the retaining elements) can be directly or indirectly over further intermediate elements take place.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stützt sich der Spannantrieb über eine Hülse, die temporär fest mit dem Zugelement verbunden ist, an diesem ab.In an advantageous embodiment of the invention is based the tensioning drive over a sleeve that temporary is firmly connected to the tension element, at this from.

Der Begriff "Hülse" wird im Sinne der Erfindung insbesondere so verstanden, daß dieser sämtliche Elemente umfaßt, die es ermöglichen, mit dem Zugelement verbunden zu werden und dadurch Kräfte, zumindest in eine Längsrichtung des Zugelements sowie quer dazu, zu übertragen. Insbesondere kann die Hülse im Sinne der Erfindung auch einen quadratischen, V-förmigen oder U-förmigen Querschnitt aufweisen.Of the Term "sleeve" is used in the sense of Invention understood in particular as including all elements that make it possible to be connected to the tension element and thereby forces, at least in a longitudinal direction of the tension element as well as transversely to transfer. In particular, can the sleeve in the context of the invention, a square, V-shaped or U-shaped cross-section exhibit.

Durch die erfindungsgemäße Lösung kann zudem, wie sich im weiteren Verlauf der Beschreibung noch zeigen wird, ein linearer Spannantrieb eingesetzt werden, der einen geringen Spannhub aufweist und somit mit geringen Abmessungen und geringem Gewicht ausgeführt werden kann.By In addition, the solution according to the invention can as will be seen later in the description, a linear tensioning drive can be used, which is a small Clamping stroke and thus with small dimensions and low Weight carried out can be.

Besonders vorteilhaft läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung verwenden, um den Rohrstrang aus einzelnen Rohrabschnitten an einer Einzugsvorrichtung zu spannen, die für das grabenlose Einziehen von Rohren konzipiert ist. Insbesondere sind hierunter statisch und/oder dynamisch vorgetriebene Aufweit-, Berst- oder Bohrgeräte zu verstehen, die selbst oder fremdgetrieben ausgeführt sein können.Especially can be advantageous the device according to the invention use the tubing from individual pipe sections to one Traction device to be tensioned for trenchless feeding designed by pipes. In particular, these are static and / or dynamically driven expansion, bursting or drilling equipment to understand the can be carried out by itself or externally driven.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Spannen kann jedoch mit jeglicher Art Widerlager verwendet werden, das es erlaubt, ein Zugelement zu fixieren und das vordere Ende des Rohrstrangs abzustützen.The inventive device but for tensioning it can be used with any type of abutment which allows to fix a tension element and the front end support the pipe string.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Zugelement in Form eines Gestängestrangs, der aus einzelnen Gestängeschüssen zusammengesetzt wird, ausgeführt. Dies ermöglicht, die Länge des Zugelements während des Einziehvorgangs des Neurohrs, dessen Länge sich durch Hinzufügen einzelner Rohrabschnitte kontinuierlich vergrößert, anzupassen. Das Auffädeln neuer Rohrabschnitte auf das freie Ende des Zugelements ist somit mit deutlich weniger Aufwand durchzuführen.In a preferred embodiment invention is the tension element in the form of a drill string, composed of individual rod sections is running. This allows the Length of the Tension element during of the retraction process of the neuro-ear, whose length can be increased by adding individual ones Tube sections continuously enlarged, adapt. Threading new Pipe sections on the free end of the tension element is thus with to carry out significantly less effort.

Weiterhin bietet die Verwendung eines Gestängestrangs den Vorteil, daß bei entsprechender Formgebung und Materialwahl die Dehnung des Gestänges so gering gehalten wird, daß sie keine spürbare Auswirkung auf den Spannvorgang hat.Farther offers the use of a drill string the advantage that at appropriate shaping and choice of material the elongation of the linkage so is kept low that she no noticeable Has an effect on the clamping process.

Ein dritter Vorteil bei der Verwendung eines Gestängestrangs als Zugelement ist, daß in diesen auf einfache Weise konstruktive Merkmale integriert werden können, die eine formschlüssige Verbindung mit Elementen der Spannvorrichtung gewährleisten.One third advantage of using a drill string as a pulling element, that in be integrated in a simple manner constructive features can, the one form-fitting Ensure connection with elements of the clamping device.

Auch ist eine kraftschlüssige Verbindung mit einem biegesteifen Gestängestrang vorteilhaft möglich.Also is a non-positive Connection with a rigid drill string advantageously possible.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die Gestängeschüsse, die das Zugelement bilden, eine oder mehrere Öffnungen oder Erhebungen aufweisen, die zu einer formschlüssigen Verbindung mit dem Halteelement des Spannantriebs oder der Hülse dienen.Especially advantageous if the rod sections, the form the tension element, have one or more openings or elevations, the one to a positive To serve connection with the holding element of the clamping drive or the sleeve.

Unter "Öffnungen" oder "Erhebungen" sollen insbesondere sämtliche konstruktive Merkmale fallen, die ein formschlüssiges Verbinden gewährleisten. Insbesondere sind hier Durchbrechungen oder Sacklochbohrungen innerhalb der Gestängeelemente zu nennen. Weiterhin können Nuten in beliebiger Form vorhanden sein. Unter Erhebungen fallen insbesondere sämtliche Vorsprünge, die durch Anliegen an einer Kante der Hülse zu der formschlüssigen Verbindung führen.Under "openings" or "surveys" in particular all fall constructive features that ensure a positive connection. In particular, here are perforations or blind holes within the linkage elements to call. Furthermore you can Grooves in any form be present. Fall under surveys especially all projections by concerns at one edge of the sleeve to the positive connection to lead.

Eine formschlüssige Verbindung zwischen einem derartigen Gestängestrang und einer erfindungsgemäßen Hülse kann über eine Verbindungsklinke erfolgen. Diese kann durch eine dezentrale Lagerung sowie entsprechend ausgelegte Kontaktflächen dazu vorgesehen sein, eine Relativbewegung der Hülse zu dem Gestänge zuzulassen und in die entgegengesetzte Richtung zu sperren. Die Sperrwirkung kann optional durch manuelles Anheben der Verbindungsklinke deaktiviert werden.A positive connection between such a drill string and a sleeve according to the invention can be made via a connecting pawl. This can be provided by a decentralized storage and appropriately designed contact surfaces to a relative movement the sleeve to the linkage and lock in the opposite direction. The blocking effect can optionally be deactivated by manually raising the connecting pawl.

Alternativ kann die Verbindungsklinke auch in beide Bewegungsrichtungen sperren. Für jede Relativbewegung zwischen der Hülse und dem Gestänge kann die Verbindungsklinke daher durch Anheben aus dem Eingriff mit dem Gestänge gebracht werden.alternative can lock the connecting pawl in both directions of movement. For every Relative movement between the sleeve and the linkage Therefore, the connecting pawl by lifting out of engagement with the linkage to be brought.

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindungsklinke muß dabei nicht auf Formschluß beruhen. Ebenso kann eine erfindungsgemäße Verbindungsklinke kraftschlüssig über selbsthemmende Klemmelemente auf die Zugelementoberfläche wirken. Der Begriff "Klinke" ist hierbei insbesondere funktional für Elemente zu sehen, die selbsttätig in eine Richtung sperren und in die entgegengesetzte Richtung eine Relativbewegung zulassen oder selbsttätig an definierten Stellen einrasten.The Effect of the connecting pawl according to the invention must be there not based on form closure. Likewise, a connecting pawl according to the invention non-positively via self-locking clamping elements on the tension element surface Act. The term "pawl" is particularly functional here for elements to see that automatically lock in one direction and one in the opposite direction Allow relative movement or automatically at defined locations engage.

Besonders vorteilhaft sind die Öffnungen oder Erhebungen in regelmäßigen Abständen auf den Gestängeschüssen angeordnet.Especially advantageous are the openings or Surveys at regular intervals on the Pole sections arranged.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Spannantrieb einen oder mehrere pneumatisch oder hydraulisch angetriebene Zylinder auf, wobei sich das erste Ende der/des Zylinders) – beispielsweise der Zylindermantel – an dem Adapter abstützt und das zweite Ende – im vorliegenden Beispiel die Kolbenstange – sich über das Halteelement form- und/oder kraftschlüssig an dem Zugelement oder der Hülse abstützt.In an advantageous embodiment According to the present invention, the tensioning drive has one or more pneumatically or hydraulically driven cylinder, wherein the first end of the cylinder) - for example, the cylinder jacket - on the Adapter supports and the second end - im example, the piston rod - shaped over the holding element and / or non-positively the tension element or the sleeve supported.

Vorteilhafterweise ist das Halteelement so ausgeführt, daß es eine Relativbewegung zu dem Zugelement oder der Hülse in eine Richtung zuläßt und in die entgegengesetzte Richtung selbsttätig sperrt.advantageously, is the holding element designed so that it a relative movement to the tension element or the sleeve in a Direction permits and in the opposite direction automatically locks.

Diese vorteilhafte Ausgestaltung ermöglicht, kurze Spannhübe, die von dem Spannantrieb auf die Hülse ausgeübt werden, zyklisch auf das Zuggestänge zu übertragen.These advantageous embodiment allows short clamping strokes, which are exerted by the tensioning drive on the sleeve, cyclically on the pull line transferred to.

Der oder die Antriebszylinder können ringförmig gebaut sein, wobei Zylindermantel und/oder Zylinderkolben eine längsaxiale Öffnung aufweisen können, durch die das Zugelement und andere Elemente der Spannvorrichtung geführt werden können.Of the or the drive cylinder can annular be constructed, wherein cylinder jacket and / or cylinder pistons may have a longitudinal axial opening through which the tension element and other elements of the tensioning device are guided can.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Spannvorrichtung ein zusätzliches Sperrelement aufweisen, das in Spannrichtung fest mit dem Adapter verbunden ist und somit eine Relativbewegung (in Spannrichtung) zwischen dem Adapter und dem Zugelement unterbindet. Die feste Verbindung des Sperrelements mit dem Adapter ist funktionell (hinsichtlich der Verhinderung einer Relativbewegung) zu verstehen. Dies schließt nicht aus, daß sich das Sperrelement teilweise relativ zu dem Adapter bewegen kann.In a further advantageous embodiment, the clamping device an additional Have locking element, which in the clamping direction fixed to the adapter is connected and thus a relative movement (in the clamping direction) between the adapter and the tension element prevents. The solid connection of the Locking elements with the adapter is functional (in terms of Prevention of relative movement). This does not close out that that Partially move blocking element relative to the adapter.

Das zusätzliche Sperrelement wirkt vorteilhafterweise wie das oder die Halteelement(e). Somit läßt das Sperrelement eine Relativbewegung zu dem Zugelement oder der Hülse in derselben Richtung zu. In der entgegengesetzten Richtung sperrt es selbsttätig.The additional Locking element acts advantageously as the or the holding element (s). Thus, the blocking element leaves a relative movement to the pulling element or the sleeve in the same Direction to. In the opposite direction it locks automatically.

Das Sperrelement dient dazu, ein Zurückfedern des Adapters und somit ein Entspannen des Rohrstrangs zu verhindern, wenn, da für einen Spannvorgang mehrere Hübe des Spannantriebs nötig sind, der Spannantrieb einen Leerhub ausführt, bei dem sich das Halteelement relativ zu dem Zugmittel bewegt.The Locking element serves to spring back of the adapter and thus to prevent a relaxation of the pipe string if, there for one clamping operation several strokes the tension drive required are, the tensioning drive performs a Leerhub, in which the holding element moved relative to the traction means.

Um das Hinzufügen eines neuen Rohrabschnitts zu erleichtern, kann die einseitig wirkende Sperrwirkung des Sperrelements vollständig deaktiviert werden. Hierdurch kann die Spannvorrichtung auf einfache Weise von dem Zuggestänge abgezogen werden, vorausgesetzt, daß auch die Bremswirkung des Halteelements verhindert wird.Around The addition To facilitate a new pipe section, the one-sided locking effect of the blocking element completely be deactivated. This allows the clamping device to simple Way from the drawbar be deducted, provided that the braking effect of Retaining element is prevented.

Dies kann vorzugsweise dadurch geschehen, daß der lineare Spannantrieb vollständig ein- oder ausgefahren wird. Dabei kann das Halteelement auf eine Kante auflaufen, die es aus seinem Wirkbereich herausbewegt.This can preferably be done by the linear tension drive Completely is retracted or retracted. In this case, the retaining element on a Run up edge, which moves it out of its effective range.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist auch die Hülse eine Mehrzahl von in regelmäßigem Abstand angeordnete Öffnungen oder Erhebungen auf. Diese dienen zum formschlüssigen Eingreifen des an dem linearen Spannantrieb angeordneten Halteelements.In an advantageous embodiment, the sleeve also has a Majority of at regular intervals arranged openings or surveys. These serve for the positive engagement of the on the linear clamping drive arranged holding element.

Besonders vorteilhaft ist nun, wenn der Abstand der Öffnungen oder Erhebungen auf der Hülse geringer als der Abstand zwischen zwei Öffnungen oder Erhebungen auf dem Zuggestänge ist. Insbesondere kann der Abstand zwischen zwei Öffnungen oder Erhebungen auf dem Zuggestänge einem Vielfachen des Abstands zwischen zwei Öffnungen oder Erhebungen auf der Hülse entsprechen. Dadurch wird ermöglicht, daß ein linearer Spannantrieb eingesetzt wird, dessen Hub deutlich geringer als der Abstand zwischen zwei Öff nungen oder Erhebungen auf dem Zuggestänge ist. Der Einsatz eines linearen Spannantriebs mit kurzem Hub verringert den Raumbedarf sowie das Gewicht der Spannvorrichtung.Especially is advantageous now, if the distance between the openings or elevations the sleeve lower as the distance between two openings or Elevations on the drawbar is. In particular, the distance between two openings or Elevations on the drawbar a multiple of the distance between two openings or elevations the sleeve correspond. This will allow the existence linear clamping drive is used, the stroke significantly lower as the distance between two openings or bumps on the drawbar is. The use of a linear tension drive with short stroke is reduced the space required and the weight of the clamping device.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Hülse einen Abschnitt auf, dessen Außendurchmesser auf den Innendurchmesser der Rohrabschnitte angepaßt ist oder werden kann. Dadurch kann das Zugelement sowie die Spannvorrichtung innerhalb des Rohrstrangs zentriert werden.In an advantageous embodiment, the sleeve has a portion whose outer diameter is adapted to the inner diameter of the pipe sections or can be. Thereby the tension element and the tensioning device can be centered within the pipe string.

Das Anpassen des Durchmessers dieses Abschnitts kann beispielsweise durch das Aufsetzen verschiedener Adapter erfolgen.The For example, adjusting the diameter of this section done by putting on various adapters.

Vorteilhaft ist es, den angepaßten Durchmesser, bezogen auf den Rohradapter, auf der einen Seite und die Halteelemente auf der entsprechend gegenüberliegenden Seite anzuordnen.Advantageous is it the adapted Diameter, related to the tube adapter, on one side and to arrange the holding elements on the corresponding opposite side.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht, ein Verfahren zum Verspannen von einzelnen Rohrabschnitten zu einem Rohrstrang durchzuführen, wobei ein Zugelement an einem Widerlager befestigt wird. Daraufhin werden ein oder mehrere Rohrabschnitte auf das Zugelement aufgefädelt. Eine Spannvorrichtung mit einem Adapter sowie einem linearen Spannantrieb wird über das Zugelement gestülpt. Dabei stützt sich der lineare Spannantrieb an der einen Seite an dem Adapter und auf der anderen Seite mittels eines oder mehrerer Halteelemente an dem Zugelement ab. Darauffolgend wird das Halteelement auf dem Zugelement in einer Position fixiert, die den Adapter vorteilhafterweise in die Nähe des letzten Rohrabschnitts bringt. Durch das Spannen des Spannantriebs wird der Adapter relativ zu dem Halteelement bewegt.The inventive device allows a method for clamping individual pipe sections to a To perform a pipe string, wherein a tension member is attached to an abutment. thereupon one or more pipe sections are threaded onto the tension element. A Clamping device with an adapter and a linear clamping drive will over slipped the tension element. It supports the linear tensioning drive on one side of the adapter and on the other side by means of one or more retaining elements on the tension element. Subsequently, the holding element on the Tension element fixed in a position that the adapter advantageously in the vicinity brings the last pipe section. By tensioning the tensioning drive the adapter is moved relative to the retaining element.

Vorteilhafterweise wird eine Hülse vorgesehen, die mit dem Zugelement verbunden werden kann und über die sich der Spannantrieb an dem Zugelement abstützt.advantageously, becomes a sleeve provided, which can be connected to the tension element and on the the tensioning drive is supported on the tension element.

Als Zugelement kann vorteilhafterweise ein Gestängestrang aus einzelnen Gestängeschüssen verwendet werden.When Tension element can advantageously be used a linkage strand of individual rod sections become.

Bei der vorteilhaften Verwendung von Spannzylindern für die Spannvorrichtung mit einem kurzen Hub können für einen Spannvorgang für den Rohrstrang mehrere Spannzyklen des Spannantriebs vorgesehen sein.at the advantageous use of clamping cylinders for the clamping device with a short stroke for one Clamping process for provided the tubing several clamping cycles of the clamping drive be.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The Invention is described below with reference to an illustrated in the drawings embodiment explained in more detail.

In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:

1 einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen System zum Spannen von Rohrabschnitten mit einer Spannvorrichtung; 1 a detail of a system according to the invention for clamping pipe sections with a clamping device;

2 die erfindungsgemäße Spannvorrichtung in einer vergrößerten Darstellung, 2 the clamping device according to the invention in an enlarged view,

3 eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung ohne Hülse und mit geöffnetem Sperrelement und 3 a clamping device according to the invention without sleeve and with open blocking element and

4 eine alternative Ausführung eines Verbindungselements zwischen Hülse und Zugmittel. 4 an alternative embodiment of a connecting element between the sleeve and traction means.

Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung dient dazu, einzelne Rohrabschnitte 1, die auf einem Zuggestänge 2 aufgefädelt sind, an einer Einzugsvorrichtung für Rohre (nicht dargestellt) zu verspannen.The clamping device according to the invention serves to individual pipe sections 1 on a drawbar 2 are threaded to clamp on a collection device for pipes (not shown).

Die Spannvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Hülse 3 sowie aus einer dazu relativ beweglichen Einheit mit einem Adapter 4 sowie zwei Hydraulikzylindern 5, an deren Enden der Kolbenstangen Halteelemente 8 angeordnet sind.The tensioning device consists essentially of a sleeve 3 and from a relatively movable unit with an adapter 4 as well as two hydraulic cylinders 5 , at the ends of the piston rods holding elements 8th are arranged.

Zum Spannen des Rohrstrangs wird die Spannvorrichtung auf das Zuggestänge 2 aufgeschoben, bis sich der Adapter 4 in der Nähe des freien Endes des letzten Rohrabschnitts 1 befindet. Daraufhin wird die Hülse 3 formschlüssig mit dem Gestänge 2 verbunden, indem ein Bolzen 6 eingefügt wird, der in eine von mehreren Durchgangsöffnungen 7 in dem Gestänge 2 einrastet. Die Spannvorrichtung ist somit grob positioniert.For clamping the pipe string, the tensioning device is on the Zuggestänge 2 deferred until the adapter 4 near the free end of the last pipe section 1 located. Then the sleeve is 3 positively with the linkage 2 connected by a bolt 6 is inserted into one of several through holes 7 in the linkage 2 locks. The tensioning device is thus roughly positioned.

Das eigentliche Spannen des Rohrstrangs erfolgt nun durch die Spannvorrichtung selbst. Dazu werden die hydraulisch angetriebenen Spannzylinder 5 ausgefahren, wobei sich die Halteelemente 8 in ringförmigen Nuten 9 der Hülse 3 verkeilen und der Adapter 4 dabei den hintersten Rohrabschnitt 1 in Richtung der übrigen Rohrabschnitte 1 drückt.The actual clamping of the pipe string is now carried out by the clamping device itself. For this purpose, the hydraulically driven clamping cylinder 5 extended, with the holding elements 8th in annular grooves 9 the sleeve 3 wedging and the adapter 4 while the rearmost pipe section 1 in the direction of the remaining pipe sections 1 suppressed.

Während der Relativbewegung des Adapters 4 zu der Hülse 3 gleitet ein Sperrelement 10 frei über die ringförmigen Nuten 9 der Hülse 3 hinweg.During the relative movement of the adapter 4 to the sleeve 3 slides a blocking element 10 free over the annular grooves 9 the sleeve 3 time.

In der Regel ist nach Beendigung des Hubs der Hydraulikzylinder 5 der Rohrstrang noch nicht vollständig vorgespannt. In diesem Fall wird die Wirkrichtung der Zylinder 5 umgekehrt, so daß sich diese zusammenziehen. Dabei gleiten die Halteelemente 8, die zuvor die Relativbewegung des Adapters 4 an der Hülse 3 abgestützt haben, über die ringförmigen Nuten 9 hinweg. Ein Zurückfedern des Adapters 4 wird durch das Sperrelement 10 verhindert.In general, after completion of the stroke of the hydraulic cylinder 5 the pipe string is not yet completely biased. In this case, the effective direction of the cylinder 5 vice versa, so that they contract. The holding elements slide 8th , previously the relative movement of the adapter 4 on the sleeve 3 supported by the annular grooves 9 time. A spring back of the adapter 4 is through the blocking element 10 prevented.

Darauffolgend wird wiederum die Wirkrichtung der Zylinder 5 umgekehrt, so daß ein neuer Spannzyklus beginnt. Dies wird fortgesetzt, bis der Rohrstrang vollständig vorgespannt ist.Subsequently, in turn, the direction of action of the cylinder 5 vice versa, so that a new clamping cycle begins. This continues until the tubing string is fully biased.

Um einen neuen Rohrabschnitt 1 dem Rohrstrang hinzuzufügen, wird zunächst die Spannvorrichtung gelöst. Dazu werden die Hydraulikzylinder 5 vollständig eingefahren, was bewirkt, daß die Halteelemente 8 auf eine Kante 11 auflaufen, die diese aus dem Umfangsbereich der Nuten 9 herausführt. Zudem wird das Sperrelement 10, welches mit einem Handgriff 12 versehen ist, ebenfalls aus der jeweiligen Sperrnut 9 der Hülse 3 herausgezogen. Es befinden sich somit weder das Sperrelement 10 noch die Halteelemente 8 in Eingriff mit den Nuten 9 der Hülse 3.To a new pipe section 1 To add the tubing, the clamping device is first released. These are the hydraulic cylinders 5 completely retracted, which causes the holding ELEMENTS 8th on an edge 11 accumulate, these from the peripheral region of the grooves 9 out leads. In addition, the blocking element 10 which with a handle 12 is provided, also from the respective locking groove 9 the sleeve 3 pulled out. There are thus neither the blocking element 10 still the retaining elements 8th in engagement with the grooves 9 the sleeve 3 ,

Der Steckbolzen 6, der die Hülse 3 mit dem Zuggestänge 2 verbindet, wird nun gelöst und die Spannvorrichtung wird vollständig von dem Gestänge 2 abgezogen. Aufgrund der kurzen Länge des aus einzelnen Gestängeschüssen zusammengesetzten Zuggestänges 2 ist dies auf einfache Weise möglich.The socket pin 6 who the sleeve 3 with the drawbar 2 is now released and the tensioning device is completely detached from the linkage 2 deducted. Due to the short length of the composite from single rod sections Zuggestänges 2 this is easily possible.

Nun wird ein neuer Rohrabschnitt 1 auf das Gestänge 2 aufgefädelt und die Spannvorrichtung wieder angesetzt. Dabei wird die Einheit aus Adapter 4 und Spannzylindern 5 so zu der Hülse 3 positioniert, daß der für den vorangegangenen Spannvorgang verwendete Spannweg (relativ zu der Hülse) zurückgewonnen ist.Now a new pipe section 1 on the linkage 2 Threaded and the tensioning device attached again. The unit is made of adapter 4 and clamping cylinders 5 so to the sleeve 3 positioned so that the tension travel used for the previous tensioning operation (relative to the sleeve) is recovered.

Für den Fall, daß die Länge des Zuggestänges 2 nicht mehr ausreichend ist, kann ein weiterer Gestängeschuß mit diesem verbunden werden. Besonders vorteilhaft ist, wenn für das Zuggestänge 2 Gestängeschüsse verwendet werden, die eine Schnellkupplung aufweisen.In the event that the length of the Zuggestänges 2 is no longer sufficient, another rod section can be connected to this. It is particularly advantageous if for the Zuggestänge 2 Rod sections are used, which have a quick coupling.

Auf der Seite der Hülse 3, die in den letzten Rohrabschnitt 1 hineinragt, sind Abstandshalter 13 angeordnet, die einen Durchmesser definieren, der dem Innendurchmesser der Rohrabschnitte 1 entspricht und dazu dienen, die Hülse 3 bzw. das Zuggestänge 2 innerhalb des Rohrabschnitts 1 zu zentrieren. Durch Aufsetzen verschiedener Adapter (nicht dargestellt) kann dieser Abschnitt der Hülse 3 unterschiedlichen Rohrinnendurchmessern angepaßt werden.On the side of the sleeve 3 that in the last pipe section 1 protrudes, are spacers 13 arranged, which define a diameter, the inner diameter of the pipe sections 1 matches and serve the sleeve 3 or the drawbar 2 inside the pipe section 1 to center. By placing various adapters (not shown), this section of the sleeve 3 be adapted to different inner tube diameters.

4 zeigt eine Alternative zur Verbindung der Hülse an dem Gestänge. Entsprechend der Funktionsweise der Halteelemente 8 und des Sperrelements 10 ist eine Verbindungsklinke 14 durch eine dezentrale Lagerung sowie entsprechend ausgelegte Kontaktflächen dazu vorgesehen, eine Relativbewegung der Hülse 3 zu dem Gestänge 2 zuzulassen und in die entgegengesetzte Richtung zu sperren. Wiederum kann die Sperrwirkung durch manuelles Anheben der Verbindungsklinke 14 deaktiviert werden. 4 shows an alternative to the connection of the sleeve to the linkage. According to the operation of the holding elements 8th and the blocking element 10 is a connecting pawl 14 provided by a decentralized storage and appropriately designed contact surfaces to a relative movement of the sleeve 3 to the linkage 2 to allow and block in the opposite direction. Again, the blocking effect can be achieved by manually lifting the connecting pawl 14 be deactivated.

Alternativ kann die Verbindungsklinke 14 auch in beide Bewegungsrichtungen sperren. Für jede Relativbewegung zwischen der Hülse 3 und dem Gestänge 2 wird die Verbindungsklinke 14 daher durch Anheben aus dem Eingriff mit dem Gestänge 2 gebracht.Alternatively, the connecting pawl 14 also lock in both directions of movement. For every relative movement between the sleeve 3 and the linkage 2 becomes the connecting pawl 14 therefore by lifting out of engagement with the linkage 2 brought.

Claims

System for bracing pipe sections ( 1 ) to a tubing string having a tension member connected between an abutment and an adapter ( 4 ) at the rear end of the tubing string, and a linear tensioning drive for applying a clamping force, characterized by the parallel position of the linear tensioning drive with respect to the tubing string, wherein one side of the linear tensioning drive on the adapter ( 4 ) and the other side via at least one retaining element ( 8th ) is supported on the tension element.

System according to claim 1, characterized in that the linear tensioning drive between the adapter ( 4 ) and a temporarily fixed on the tension element sleeve ( 3 ) is supported.

System according to claim 1 or 2, characterized by an abutment in the form of a drill, burst or expander for pulling in pipes.

System according to one of claims 1 to 3, characterized by a tension element in the form of a drill string ( 2 ) with individual linkage elements.

System according to claim 4, characterized in that the linkage elements one or more openings or elevations for positive connection with the holding element ( 8th ) of the linear tensioning drive or the sleeve ( 3 ) exhibit.

System according to claim 5, characterized in that the connection of the sleeve ( 3 ) with the linkage elements via a connecting pawl ( 14 ) takes place, which automatically engages in the openings or behind the surveys.

System according to claim 5 or 6, characterized that yourself the openings or surveys at regular intervals the linkage elements are located.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the linear tensioning drive one or more pneumatically or hydraulically driven cylinder ( 5 ) having.

System according to claim 8, characterized by a Cylinder in ring shape.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the retaining element ( 8th ) a relative movement to the tension element or the sleeve ( 3 ) in one direction and automatically locks in the opposite direction.

System according to one of the preceding An claims, characterized by a blocking element ( 10 ), which is firmly connected in the clamping direction with the adapter.

System according to claims 10 and 11, characterized in that the blocking element ( 10 ) a relative movement to the tension element or the sleeve ( 3 ) in the same direction as the retaining element ( 8th ) and in the opposite direction automatically locks.

System according to Claims 11 and 12, characterized in that the blocking effect of the blocking element ( 10 ) can be deactivated.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the blocking effect of the retaining element ( 8th ) can be deactivated by retracting or extending the linear tensioning drive beyond a certain point.

System according to one of claims 7 to 14, characterized in that the sleeve ( 3 ) has a plurality of regularly spaced openings or elevations, wherein the distance is less than the distance between two openings or elevations on the tension element.

System according to one of the preceding claims, characterized by a section of the sleeve ( 3 ) whose outer diameter to the inner diameter of the pipe sections ( 1 ) can be adjusted.

Method for bracing pipe sections ( 1 ) to a tubing string, comprising the steps of: - attaching a tension member to an abutment disposed at a front end of the tubing string; Threading one or more pipe sections ( 1 ) on the tension element; - Attaching a clamping device to the rear end of the pipe string, which is an adapter ( 4 ) and a linear tensioning drive that extends between the adapter ( 4 ) and - by means of one or more holding elements ( 8th ) - supported on the tension element, having; - fixing the holding elements ( 8th ) on the tension element in a position that the adapter ( 4 ) near the last pipe section ( 1 ) brings; Activating the linear tensioning drive, the adapter ( 4 ) relative to the holding element (s) ( 8th ) is moved.

A method according to claim 17, characterized in that the tensioning device further comprises a sleeve ( 3 ), which can be fixed to the tension element and over which the linear tensioning drive is supported on the tension element.

Method according to claim 17 or 18, characterized in that a rod ( 2 ), which is continuously lengthened according to the extension of the tubing string by adding individual rod sections.

Method according to one of claims 17 to 19, characterized the existence Clamping process for the tubing string comprises a plurality of clamping cycles of the clamping device.

Use of a drill string ( 2 ) of a plurality of interconnected rod sections for bracing a pipe string from a plurality of pipe sections ( 1 ) between a tensioning device and an abutment.