DE102005050932B3

DE102005050932B3 - Überbohrvorrichtung

Info

Publication number: DE102005050932B3
Application number: DE200510050932
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. Wurm; Hans-Joachim Dr. Bayer; Udo Harer
Original assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG
Current assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2005-10-21
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2025-10-22
Also published as: GB2431424B; US20070119283A1; GB2431424A; GB0620791D0; US7963723B2

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Überbohren erdverlegter Leitungen mit einem angetriebenen Schub- und/oder Zuggestänge, dessen vorderes Ende mit einem ringförmigen bis hohlzylindrischen, den Leitungsstrang umgreifenden Überbohrkopf verbunden ist, befindet sich im Inneren des Überbohrkopfs eine Zentrierwulst zum selbsttätigen Zentrieren des Überbohrkopfs im Zusammenwirken mit der Leitung.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Überbohren von erdverlegten Leitungen mit einem drehangetriebenen Schub- und/oder Zuggestänge, dessen vorderes Ende mit einem ringförmigen bis hohlzylindrischen Überbohrkopf verbunden ist.

Derartige Vorrichtungen dienen dazu, erdverlegte Kabel und Rohrleitungen (im folgenden Leitungen) grabenlos freizulegen und dann zu erneuern. Dies geschieht dadurch, daß beispielsweise mit Hilfe einer Spülflüssigkeit und gegebenenfalls unterstützt durch Schneid- und Räumwerkzeuge ein die Leitung umgebender Ringkanal geschaffen wird, der ein reibungsarmes Herausziehen oder -drücken der Altleitung sowie das Einziehen oder -drücken einer neuen Leitung erlaubt.

Eine dafür geeignete Vorrichtung beschreibt die DE 195 04 484 C1 . Diese Vorrichtung besitzt ein Gestänge, an dessen vorderem Ende ein die Altleitung umgreifender ringförmiger Überbohrkopf mit in die Vortriebsrichtung weisenden Düsen für eine Spülflüssigkeit angeordnet ist. Die Wandung des ringförmigen Überbohrkopfs besitzt etwa zur Hälfte einen annähernd sichelförmigen Querschnitt, an dem das seitlich neben der Altleitung verlaufende Gestänge angreift. Die Spülflüssigkeit gelangt über das Gestänge zu kranzförmig in unregelmäßiger Verteilung angeordneten Düsen, deren Längs- bzw. Strahlachsen parallel zur Längsachse des Überbohrkopfs verlaufen. Die Düsenstrahlen sollen, soweit die Bodenbeschaffenheit das erlaubt, die Leitung freispülen und im Zusammenwirken mit dem Überbohrkopf dabei einen Ringraum schaffen, der einen reibungsarmen Leitungsaustausch erlauben soll.

Das gelingt jedoch oft nur unvollständig, weil die Flüssigkeitsstrahlen der kranzförmig mit Abstand zur Altleitung angeordneten Düsen aufgrund ihrer parallel zur Längsachse der Leitung bzw. des Überbohrkopfs verlaufenden Achsen die Leitungsoberfläche nicht, zumindest aber nicht in dem für das Entfernen von Ansätzen erforderlichen Maß und Intensität erreichen.

Hinzu kommt, daß der Innendurchmesser des Überbohrkopfes bei den bekannten Geräten zur Verminderung der Reibung zwischen Überbohrkopf und Leitung größer ist als der Außendurchmesser der Leitung. Auf diese Weise ergibt sich zwischen dem Überbohrkopf und der Leitung ein Ringspalt, dessen Breite sich jedoch lokal verändert, weil sich die Leitung unter dem Einfluß des Erdreichs und der auf die Leitung wirkenden Schwerkraft in bezug auf den Überbohrkopf ständig radial verlagert. Als Folge davon ändert sich lokal die Breite des Ringspalts ständig, d.h. die Leitung und der Überbohrkopf sind nicht mehr koaxial zueinander angeordnet. Damit ist die Gefahr verbunden, daß stirnseitig am Überbohrkopf angeordnete Werkzeuge die Leitung berühren und beschädigen können. Außerdem läßt es sich nicht vermeiden, daß Erdreich in den Ringspalt zwischen Überbohrkopf und Leitung eindringt, sich dort festsetzt und/oder eine exzentrische Lage des Überbohrkopfs stabilisiert.

Vor diesem Hintergrund besteht das der Erfindung zugrundeliegende Problem darin, beim grabenlosen Freilegen einer Erdleitung den Überbohrkopf nicht nur zu zentrieren, sondern dabei gegebenenfalls auch die Oberfläche der Leitung von Anhaftungen zu befreien.

Dies geschieht erfindungsgemäß mit Hilfe eines Überbohrkopfs, der innen mit mindestens einem Zentriervorsprung versehen ist, der eine im wesentlichen konzentrische Positionierung von Überbohrkopf und Leitung gewährleistet.

Besonders geeignet ist ein ringförmiger Zentrierwulst mit etwa teilkreisförmiger Kontur und einer demzufolge kleinen Berührungsfläche mit der Leitung. Der Wulst ist so beschaffen, daß am Überbohrkopf angeordnete Schneid- und Räumwerkzeuge nicht mit der Altleitung in Berührung kommen können.

Der Überbohrkopf kann mit Düsen versehen sein, und stirnseitig mindestens eine in Richtung auf die Leitung geneigte Düse aufweisen. Demgemäß treffen die Strahlen der betreffenden Düsen auf die Leitungsoberfläche und schälen dort befindliche Anhaftungen ab. Damit ist der Vorteil verbunden, daß der Ringraum zwischen Überbohrkopf und Leitung frei von Verschmutzungen bleibt. Auf diese Weise wird die Funktionsfähigkeit des Zentrierwulstes auch bei schwierigen Bodenverhältnissen gewährleistet.

Außer mit an der Stirnseite des Überbohrkopfs angeordneten geneigten Düsen kann der Überbohrkopf auch mit in die Gegenrichtung weisenden und zumindest teilweise in Richtung auf die Altleitung geneigten Düsen versehen sein, die nicht nur die Altleitung weiterhin reinigen, sondern auch den Abtransport des gelösten Erdreichs mit der Spülflüssigkeit verbessern.

Um die Vorrichtung fallweise mit unterschiedlichen bzw. unterschiedlich geneigten Düsen betreiben zu können, kann die Vorrichtung einen im Überbohrkopf angeordneten Düsenring aufweisen. Auf diese Weise lassen sich sehr unterschiedlich mit Düsen und/oder Werkzeugen bestückte Düsenringe in einfachem Austausch am Überbohrkopf verwenden oder auch verschlissene Düsenringe ersetzen.

Außerdem kann der Düsenring drehbar gelagert und mit einem Drehantrieb verbunden sein. Der Drehantrieb kann zwei Wirkrichtungen besitzen, um ein Hin- und Herdrehen zu ermöglichen. Andererseits kann jedoch auch das Gestänge mit einem Drehantrieb verbunden sein, der zwei Wirkrichtungen besitzt und somit eine Hin- und Herbewegung des Überbohrkopfs erlaubt, so daß jede Düse und jedes Werkzeug auf einem Teilkreis bewegt wird.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Überbohrkopf – mit oder ohne Zentrierung – flexibel mit dem Gestänge verbunden ist. Dies hält den Überbohrkopf im wesentlichen frei von Störkräften, die von dem Gestänge ausgehen, weil er sich – in Grenzen – unabhängig von dem Gestänge ungewollt seitlich verlagern kann. Um eine seitliche Verlagerung beim Überbohren zu erkennen, kann zwischen dem Überbohrkopf und dem Gestänge eine Meßvorrichtung zur Ortung des Bohrkopfes eingebaut sein, die eine Positionsbestimmung des Überbohrkopfes an der Erdoberfläche erlaubt. Abweichungen können sofort erkannt werden; dadurch läßt sich Überbelastungen des Bohrwerkzeugs vorbeugen und feststellen, daß Soll-Trasse und Ist-Trasse nicht übereinstimmen.

Die flexible Verbindung zwischen dem Überbohrkopf und dem Gestänge besteht vorzugsweise aus einem biegsamen Rohrstück, in dem sich der Gestängekanal fortsetzt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 den vorderen Teil eines Gestänges mit einem Überbohrkopf,
2 eine Vorderansicht zu der Darstellung in 1 in einem Schnitt senkrecht zu den Längsachsen von Gestänge und Leitung,
3 einen axialen Längsschnitt durch den Überbohrkopf der 2 und 3, jedoch mit einem erfindungsgemäßen Innenwulst und
4 die perspektivische Darstellung eines Düsenrings.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem mit einem drehangetriebenen nicht dargestellten Schub- und/oder Zugantrieb versehenen Gestänge, von dem jeweils nur der vordere Teil 1 dargestellt ist.
Das Gestänge ist über ein biegsames Rohrstück 2 und ein Anschlußstück 3 mit einem hohlzylindrischen Überbohrkopf 4 verbunden. In dem Gestängeteil 1 kann eine Vorrichtung zum Orten des Überbohrkopfs 4 mit einem Sender angeordnet sein, dessen Signale oberirdisch zum Positionieren des Überbohrkopfs beispielsweise mit Hilfe des drehbaren Gestänges dienen.
Das Anschlußstück 3 greift mit seinem vorderen Ende in eine etwa U-förmige Ausnehmung 7 im Mantel des Überbohrkopfs 4 ein, der koaxial eine sich etwa parallel zum Gestänge erstreckende Altleitung 5 umgreift und dessen rückwärtiges Ende abgeschrägt ist. Das Anschlußstück 3 ist mit einer Düse 6 versehen und schließt seitlich an den Überbohrkopf 4 an, der gleichzeitig das Anschlußstück 3 mit seiner U-förmigen Ausnehmung 7 etwa hufeisenförmig umgreift. Auf diese Weise ergibt sich eine äußerst stabile, insbesondere biegefeste Verbindung zwischen dem Überbohrkopf 4 und dem Anschlußstück 3.
Der Überbohrkopf 4 dient zur Aufnahme eines Düsenrings 8, der stirnseitig zur Vermeidung von Leitungsschäden abgerundet und mit nur schematisch dargestellten Schneid- und Räumwerkzeugen 9 und Düsen 10, 12 und mehreren in die Gegenrichtung weisenden Düsen 11 versehen ist. Er kann drehbar am Überbohrkopf 4 angeordnet sowie mit einem nicht dargestellten eigenen Drehantrieb verbunden sein. Die Austrittsrichtungen der Düsen 12 verlaufen parallel zu den Längsachsen der Altleitung 5 und des Düsenrings 8, während die Düsen so geneigt sind, daß die austretenden Strahlen mindestens zu einem wesentlichen Teil auf die Leitung 5 treffen.
Zwischen den frontseitigen Düsen 10, 12 sind die – in den Zeichnungen nur angedeuteten – Schneid- und Räumwerkzeuge 9 zum Freischneiden stabilerer bzw. härterer Bodenbestandteile angeordnet.
Der Überbohrkopf ist innen mit einem Zentrierwulst 13 versehen, der den Abstand zwischen dem Überbohrkopf 4 und der Altleitung 5 im wesentlichen konstant hält. Dadurch ist sichergestellt, daß der Überbohrkopf 4 und insbe sondere dessen Werkzeuge 9 nicht mit der Leitung 5 in Berührung kommen und die Leitung beschädigen.
Die die Altleitung 5 infolge einer drehenden Hin- und Herbewegung des Gestänges auf einem Teilkreisbogen umkreisenden Werkzeuge 9 und Düsen 10, 11, 12 schaffen nicht nur den notwendigen Freiraum zum Herausziehen oder -drücken der Altleitung 5, sondern legen auch die Leitungsoberfläche weitgehend frei, so daß trotz der Engstelle zwischen dem Wulst 13 und der Altleitung 5 dort nur eine verhältnismäßig geringe Reibung auftritt. Außerdem gewährleistet die Düse 6 im Anschlußstück 3 einen reibungsarmen Vortrieb des Gestänges beim Freilegen der Altleitung sowie bei einer Rückbewegung des Gestänges, wenn ein zwischen einer Start- und einer Zielgrube verlaufender Leitungsabschnitt freigelegt ist und dann das Gestänge in die Startgrube zurückgezogen wird. Dabei kann das Gestänge bzw. der Überbohrkopf mit einer Austauschleitung verbunden sein.

Claims

Vorrichtung zum Überbohren von erdverlegten Leitungen (5) mit einem drehangetriebenen Schub- und/oder Zuggestänge und einem hohlzylindrischen Überbohrkopf (4), dadurch gekennzeichnet, daß der Überbohrkopf mit mindestens einem innen angeordneten Zentriervorsprung (13) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ringförmigen Zentrierwulst (13).
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsachse mindestens einer am Überbohrkopf angeordneten Düse (10, 11) geneigt zur Längsachse des Überbohrkopfs (4) weist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Düsen (10, 11, 12) teils in Vortriebsrichtung und teils in die Gegenrichtung weisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (10, 11, 12) mindestens teilweise in einem mit dem Überbohrkopf (4) verbundenen Düsenring (8) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenring (8) mit einem Drehantrieb verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb zwei Drehrichtungen besitzt.
Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenring (8) mit Schneid- und/oder Raumwerkzeugen (9) bestückt ist.
Vorrichtung zum Überbohren von erdverlegten Leitungen (5) mit einem drehangetriebenen Schub- und/oder Zuggestänge und einem hohlzylindrischen Überbohrkopf (4), dadurch gekennzeichnet, daß der Überbohrkopf (4) flexibel mit dem Gestänge (1) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Überbohrkopf (4) und dem Gestänge ein biegsames Rohrstück (2) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Überbohrkopf (4) über ein Anschlußstück (3) mit dem biegsamen Rohrstück (2) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (3) in einer Ausnehmung (7) im Überbohrkopf (4) angeordnet ist.