DE102006062322B3

DE102006062322B3 - Horizontalpressbohranlage

Info

Publication number: DE102006062322B3
Application number: DE200610062322
Authority: DE
Inventors: Werner Wurm; Frank Auringer
Original assignee: PRIME DRILLING GmbH
Current assignee: PRIME DRILLING GmbH
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2026-12-23

Abstract

Horizontalpressbohranlage zum unterirdischen Einziehen von Rohren aus einem örtlich lagefixierbaren Rahmengestell, einem daran geführten Verpressring und wenigstens einem Vorschubmotor, der mittels eines an seiner Ausgangswelle angeordneten Zahnrades mit einer Zahnstange im Eingriff steht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Horizontalpressbohranlage zum unteririschen Einpressen und Ziehen von Rohren.
Eine Horizontalpressbohranlage gemäß der DE 20 2004 005 461 U1 weist ein örtlich lagefixierbares Rahmengestell mit einem von diesem Rahmengestell getragenen, hydraulisch beaufschlagbaren, auf das Rohr einwirkenden Vorschubzylinderpaar auf, wobei sowohl die Gehäuse als auch die Kolbenstangen der zwei im Abstand nebeneinander sich erstreckenden Vorschubzylinder jeweils durch ein Querhaupt miteinander verbunden und über das Querhaupt am Rahmengestell entlang geführt verlagerbar sowie mit dem Rahmengestell verspannbar sind und das zu verlegende Rohr mit dem jeweils nicht am Rahmengestell festgelegten Querhaupt kuppelbar sind.
Zweck dieser Anordnung ist, eine Horizontalpressbohranlage zu schaffen, bei der nicht nur zum Pressen und zum Ziehen des Rohrstrangs ausschließlich die große Kolbenfläche der Vorschubzylinder genutzt werden kann, sondern bei der ein weiterer Rohrstrang in die entgegengesetzte Richtung verpresst und wieder zurückgezogen werden kann.
Soll ein Rohrstrang von den Enden der Kolbenstangen der Vorschubzylinder aus in ein Erdreich gepresst werden, so werden die Rohre des Rohrstrangs nacheinander mit dem Querhaupt gekoppelt, das endseitig der Kolbenstangen vorgesehen ist. Das Querhaupt endseitig der Gehäuse wird mit dem in einer Baugrube verspannten Rahmengestell fest verbunden. Durch Beaufschlagung der großen Kolbenflächen der beiden Vorschubzylinder wird dann der Bohrstrang um die Länge eines neu angesetzten Rohrs in das Erdreich weiter hinein gepresst. Hierbei wird das die Kolbenstangen verbindende Querhaupt am Rahmengestell geführt. Ist der Hub der Vorschubzylinder erschöpft, wird das die Kolbenstangen verbindende Querhaupt von dem zuletzt verlagerten Rohr gelöst, und es werden die Kolbenstangen und damit auch das Querhaupt am Rahmengestell entlang in die Ausgangsposition zurück verlagert. Nunmehr wird ein neues Rohr einerseits mit dem voraufgehenden Rohr und andererseits mit dem Querhaupt gekuppelt, so dass ein weiteres Arbeitspiel beginnen kann.
Soll ein von den Enden der Kolbenstangen aus in das Erdreich gepresster Rohrstrang aus dem Erdreich gezogen werden, wird das die Kolbenstangen verbindende Querhaupt mit dem Rahmengestell fest verbunden und das die Gehäuse verbindende Querhaupt vom Rahmengestell gelöst. Es ist jetzt am Rahmengestell geführt verlagerbar. Die Rohre des Rohrstrangs werden nunmehr nacheinander mit dem Querhaupt gekuppelt und wiederum durch Beaufschlagung der großen Kolbenflächen der Vorschubzylinder aus dem Erdreich gezogen. In analoger Weise lässt sich ein Rohr auch in entgegengesetzer Richtung einpressen und ziehen, ohne dass die Horizontalpressbohranlage in der Baugrube um 180° gedreht werden muss.
Die Anmelderin dieser Gebrauchsmusterschrift, die Perforator GmbH, bietet unter www.perforator.de Horizontalpressbohranlagen zum Einpressen und gegebenenfalls auch Ziehen von Rohren im Durchmesserbereich zwischen 60 und 1640 mm an. Mit dem Pressbohrverfahren erfolgt der Vortrieb von Schutz- und Produktrohren bei gleichzeitigem Bodenabbau über eine Förderschnecke. In der Regel ist der Hub der Vorschub-Kolben-Zylinder-Einheit maximal gleich der Länge des Rahmengestells, in der Regel jedoch geringer, so dass das Einpressen von Rohren mit einer der Länge des Rahmengestells entsprechenden Länge schrittweise durch wechselweises Vorschieben des mit dem Rohr gekuppelten Querhaupts und anschließendem Nachziehen des mit dem Rahmengestell verspannten Querhaupts erfolgt. Rahmenverlängerungen sind möglich, erfordern aber ebenfalls die vorstehend erwähnte Vorgehensweise. Mit den Geräten der Perforator GmbH lassen sich auch wieder verwendbare Stahlschutzrohre bis zur Zielbaugrube vortreiben, wonach ein PVC-Rohr über eine Ziehkette fixiert und durch Rückzug der Hilfsverrohrung eingebracht wird.
In ähnlicher Weise ist es auch möglich, PE-Rohre zu verlegen, indem zunächst durch Erdverdrängung ein Pilotrohrstrang vorgepresst wird. Nach Erreichen der Zielbaugrube wird die Pilotrohrspitze gegen einen Zugkopf ausgetauscht, an den das flexible Endlosrohr befestigt und bis zur Startbaugrube zurückgezogen wird.
Wenn der genaue Verlauf der Bohrung wichtig ist, lassen sich Schutz- und Produktrohre gesteuert von einer Startbaugrube zu einer Zielbaugrube vorpressen, indem in einem ersten Arbeitsschritt ein Pilotrohr gesteuert durch Erdverdrängung vorgepresst wird. Danach folgt eine Aufweitstufe mit Stahlrohr und innen liegender Förderschnecke, der das Produktrohr nachgeschoben wird.
Die Richtungssteuerung des Pilotrohrs erfolgt in bekannter Weise mittels einer Pilotbohrspitze mit einer einseitig abgeflachten Spitze. Wenn das Pilotrohr vorgepresst wird, wandert die Pilotbohrspitze entgegengesetzt zur Abflachung aus. Mittels einer opto-elektronischen Steuereinrichtung wird die Pilotbohrspitze durch das Pilotrohr anvisiert und entsprechend der Richtung der Auswanderung bei still stehendem Vorschub mittels einer an der Horizontalpressbohranlage vorhandenen Drehvorrichtung soweit gedreht, dass beim nächsten Vorpressschritt ein Auswandern in entgegengesetzer Richtung erfolgt. Der Vorschub des Pilotrohrs erfolgt somit in leichten Wellenlinien, im Endergebnis jedoch genau gerade.
Da der Hub von Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheiten grundsätzlich einen festen Wert hat, und die mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit aufbringbaren Kräfte in der Regel unterschiedlich sind, je nachdem ob die große Fläche des Kolbens der Kolben-Zylinder-Einheit oder die Ringfläche des Kolbens kolbenstangenseitig druckbeaufschlagt wird, ist nur die vorgeschriebene, bezüglich der DE 20 2004 005 461 U1 beschriebene Arbeitsweise möglich, die zeitaufwendig ist und einen komplizierten Aufbau der bekannten Horizontalpressbohranlage erfordert.
Aus der DE 198 49 611 C1 ist eine Horizontalpressbohranlage mit einem System zweier abwechselnd arbeitender Klinken bekannt. Das für den Bohrvorschub verwendete Gestänge setzt sich aus einzelnen Gestängeabschnitten zusammen, welche leiterartig aus Holmen und Quersprossen aufgebaut sind, so dass die Klinken formschlüssig hinter die Sprossen greifen können. Die vordere der beiden Klinken ist ortsfest am Grundgestell gelagert und dient als Sperrklinke, wohingegen die rückwärtig angeordnete Klinke als Vorschubklinke dient und zu diesem Zweck an einem hin- und herbewegbaren Schlitten gelagert ist. Dessen Antrieb erfolgt über eine Hydraulik-Kolben-Zylindereinheit. Deren maximaler Hub ist zugleich der maximale Arbeitsweg beim jeweiligen Vorschub des Gestänges. Nach Erreichen des maximalen Weges muss der Vorschubschlitten mit der daran gelagerten Vorschubklinke zunächst zurückgezogen, und dann erneut in Vorwärtsbewegung versetzt werden. Dies führt insgesamt zu einem intervallartigen und damit diskontinuierlichen Vorschub des Bohrgestänges.
In der CH 673 884 A5 schließlich ist eine Einrichtung zur Sanierung von Rohrleitungen beschrieben, bei welcher in einem vorhandenen Rohrabschnitt ein Fahrzeug bewegbar ist, um z. B. Vermessungen mittels einer an dem Fahrzeug befestigten Kamera durchzuführen. Zum Antrieb des Fahrzeugs entlang des Rohrabschnitts ist entlang des gesamten Rohrabschnitts eine ortsfeste Kette verlegt. An dem Fahrzeug befindet sich ein Antriebsritzel, welches in die Kette eingreift und so das Fahrzeug vorantreibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Horizontalpressbohranlage zu schaffen, deren Hub nicht durch die einsetzbare Größe des Rahmengestells beschränkt ist, deren Vorschub über den gesamten Hub kontinuierlich ist und deren Press- bzw. Ziehkraft in beide Richtungen gleich groß ist, ohne dass sich hierbei die Arbeitsweise der Anlage ändert.
Ausgehend von dieser Aufgabenstellung wird eine Horizontalpressbohranlage zum unterirdischen Einpressen und Ziehen von Rohren aus einem örtlich lagefixierbaren Rahmengestell und einem daran geführten Verpressring der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß wenigstens einen Vorschubmotor aufweist, der mittels eines an seiner Ausgangswelle angeordneten Zahnrades mit einer Zahnstange im Eingriff steht und deren Vorschubkraft sich auf einfache Weise verändern lässt.
Bei der erfindungsgemäßen Horizontalpressbohranlage ist der Vorschub des Verpressrings ausschließlich durch die Länge der Zahnstange begrenzt. Diese Länge lässt sich den baulichen Verhältnissen anpassen. Muss beispielsweise von einer Baugrube aus gearbeitet werden, kann die Länge der Zahnstange der Länge der Baugrube entsprechen. Kann das Einpressen des Rohres oberirdisch erfolgen, zum Beispiel, wenn ein Rohr durch einen Damm hindurchgepresst werden soll, kann die Länge der Zahnstange der Breite des Damms entsprechen.
Die Vorschubkraft lässt sich auf einfache Weise den Erfordernissen anpassen, indem mehrere mit einer oder mehreren Zahnstangen zusammenwirkende Vorschubmotoren vorgesehen werden.
Vorzugsweise kann das Rahmengestell zwei parallele Führungsschienen aufweisen, in deren Bereich rahmengestellfeste Zahnstangen anordnet sind. Auf den Führungsschienen des Rahmengestells lässt sich ein den Verpressring tragender Schlitten führen, der mindestens ein mit den Zahnstangen zusammenwirkendes, auf dem Schlitten angeordnetes Vorschubmotorenpaar aufweist. Selbstverständlich ist es möglich, zwei, drei, vier und mehr Vorschubmotorenpaare auf dem Schlitten anzuordnen, die gleichzeitig hydraulisch druckbeaufschlagt werden, so dass sich deren Drehmomente addieren.
Um mittels der erfindungsgemäßen Horizontalpressbohranlage in beiden Richtungen arbeiten zu können, kann die Drehrichtung des Zahnrades des mindestens einen Vorschubmotors umkehrbar sein, wobei das Drehmoment des mindestens einen Vorschubmotors in beiden Richtungen vorzugsweise gleich ist.
Auf dem den Verspressring tragenden Schlitten kann ein drehend antreibbarer Bohrkopf verschiebbar geführt sein, der vorzugsweise koaxial zum Verpressring angeordnet ist.
Um einen Kraftangriff in der Achse des Verpressrings zu bewirken, sind Führungsschienenpaare und an den Führungsschienenpaaren befestigte Zahnstangenpaare in der Ebene der Achse des Verpressrings angeordnet, und an den Zahnstangenpaaren greift dann wenigstens ein Vorschubmotorenpaar an.
Wie bereits erwähnt, wird der Hub des Verpressrings durch die Länge der Zahnstangen bestimmt. Dementsprechend ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass sich der Hub des Verpressrings durch Ansetzen weiterer Zahnstangen verlängern lässt. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass an das Rahmengestell mit den Zahnstangen ein weiteres Rahmengestell mit Zahnstangen zwecks Hubverlängerung des Verpressrings angesetzt wird.
Der Bohrkopf kann wahlweise zum drehenden Antreiben einer Förderschnecke zum gleichzeitigen Bodenabbau im einzupressenden Rohr oder zum drehenden Antreiben eines Bohrgestänges zum Einbringen einer Pilotbohrung eingerichtet sein.
Das gesteuerte Einbringen der Pilotbohrung lässt sich mittels einer Pilotbohrspitze am Bohrgestängeende und einer opto-elektronischen Steuereinrichtung erreichen.
Ein Produktrohr größeren Durchmessers lässt sich dann nach Fertigstellung der Pilotbohrung mittels einer Kupplung am Bohrgestängeende mit diesem verbinden und wird durch Zurückziehen des Bohrgestänges, der Pilotbohrung folgend, eingezogen.
Um dieses Einziehen in den Boden zu erleichtern, kann am Produktrohrende ein mit dem Produktrohr zugfest verbundenes, drehend antreibbares Schneidrad vorgesehen sein, wobei dieses Schneidrad entweder über die Kupplung durch das Bohrgestänge drehend antreibbar sein kann, oder einen eigenen Drehantrieb aufweist.
Im Produktrohr kann eine Förderschnecke zum gleichzeitigen Bodenabbau vorgesehen sein, jedoch ist es auch möglich, das Bohrklein aus dem Produktrohr durch Einspritzen einer Bohrflüssigkeit, beispielsweise einer Bentonitsuspension im Bereich des Schneidrades zu entfernen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer, in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Horizontalpressbohranlage gemäß einer ersten Ausführungsform,
2 eine Seitenansicht der Horizontalpressbohranlage gemäß 1,
3 eine Draufsicht auf die Horizontalpressbohranlage gemäß 1,
4 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Horizontalpressbohranlage gemäß einer zweiten Ausführungsform,
5 eine schematische Darstellung des Einpressens einer Pilotbohrung durch einen Damm zwecks Einziehens eines Produktrohrs,
6 eine schematische Darstellung des Einziehvorgangs des Produktrohrs,
7 eine schematische Darstellung des Einbringens einer Pilotbohrung von einer Startbaugrube aus zu einer Zielbaugrube hin und
8 das Einziehen des Produktrohrs von der Zielbaugrube zur Startbaugrube hin.
Die in 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Horizontalpressbohranlage besteht aus einem Rahmengestell 1 mit Dreiecksstützen 2, die über Traversen 3 miteinander verbunden sind. Mit diesen Stützen 2 und Traversen 3 ruht das Rahmengestell 1 auf dem Boden. Beabstandet von den Traversen 3 sind an den Stützen 2 parallele, aus Führungsschienen 4 ausgebildete Längsträger angeordnet, an deren einander gegenüberliegenden Seiten Zahnstangen 5 befestigt sind. Die Zahnstangen 5 erstrecken sich über die gesamte Länge der Führungsschienen 4 und damit des Rahmengestells 1. Ein Schlitten 6 ist mittels Führungsschuhen 7 auf den Führungsschienen 4 verschiebbar geführt. Der Schlitten 6 weist an jedem Ende ein Querhaupt 8 auf, wobei an einem Querhaupt 8 ein Verpressring 10 befestigt ist, der dazu dient, die Presskraft auf ein nicht dargestelltes, in den Boden einzupressendes Rohr aufzubringen. Der Verpressring 10 ist austauschbar und lässt sich dem Durchmesser des jeweiligen einzupressenden Rohres anpassen. Auf dem Schlitten 6 sind gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei Vorschubmotorenpaare 9 angeordnet, die als Hydraulikmotoren ausgebildet sind. Nicht sichtbare Ausgangszahnräder der Vorschubmotoren 9 greifen in die Zahnstangen 5 ein und bewirken je nach Drehrichtung der Vorschubmotoren eine Verschiebung des Schlittens 6 und damit des Verpressrings 10 in Richtung des Verpressrings 10 oder entgegengesetzt dazu. Beim Einpressen eines Rohres muss sich das Rahmengestell 1 in nicht dargestellter Weise, beispielsweise mittels eines Schildes oder in anderer geeigneter Weise am Boden abstützen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden Vorschubmotorenpaare 9 mit einer Mindestanzahl von zwei verwendet, die jeweils in eine der beiden Zahnstangen 5 eingreifen. Es ist jedoch auch möglich, mit einer Zahnstange 5 und einem Vorschubmotor 9 auszukommen, wenn nur geringe Vorschubkräfte aufzubringen sind, während die Anzahl der Vorschubmotoren 9 nach oben nicht begrenzt ist und nur von der durch die Vorschubmotoren 9 erzeugbaren Vorschubkraft entsprechend der benötigten Rohreinpresskraft abhängig ist.
Die Vorschubmotoren 9 sind drehrichtungsumsteuerbar und erzeugen vorzugsweise in beiden Drehrichtungen dasselbe Drehmoment, so dass sich Rohre nicht nur mit der benötigten Kraft in den Boden einpressen lassen, sondern auch gezogen werden können.
Der Hub des Schlittens 6 ist nur durch die Länge der Zahnstangen 5 begrenzt, da sich die Vorschubmotoren 9 kontinuierlich drehen können, so dass sich eine Verlängerung des Vorschubweges problemlos durch Verlängerung der Zahnstangen 5 erreichen lässt.
Wenn Produktrohre direkt mittels der Horizontalpressbohranlage in den Boden gepresst werden, ist es vorteilhaft, das in das Produktrohr eindringende Erdreich auszuräumen. Zu diesem Zweck ist auf dem Schlitten 6 ein verschiebbarer Bohrkopfschlitten 11 angeordnet, der einen drehend antreibbaren Bohrkopf 12 trägt. Dieser Bohrkopf 12 ist koaxial zum Verpressring 10 angeordnet und lässt sich mittels einer als ein Kolben-Zylinder-Einheiten-Paar 13 ausgebildete Vorschubvorrichtung auf dem Schlitten 6 verschieben. Der Bohrkopf 12 treibt eine innerhalb des Produktrohrs verlaufende, nicht dargestellte Förderschnecke, an, die während des Vortriebs des Produktrohrs den Bodenabbau zur Horizontalbohrpressanlage hin bewirkt.
Wie später noch beschrieben, kann der Bohrkopf 12 auch zum Drehen eines Bohrgestänges 19 dienen, mittels dessen sich eine Pilotbohrung vor dem Einbringen eines Produktrohrs herstellen lässt.
In 4 ist eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Horizontalpressbohranlage dargestellt, in der gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind. Von der Ausführungsform gemäß den 1 bis 3 unterscheidet sich die Ausführungsform gemäß 4 durch einfache, senkrechte Stützen 2, die durch Diagonalstreben 15 miteinander verbunden sind. An den Stützen 2 sind höheneinstellbare Füße 14 angeordnet, mit Hilfe derer sich die Horizontalpressbohranlage ausrichten lässt. Dieses Ausführungsbeispiel kann zwei Vorschubmotorenpaare 9 aufweisen, wenn die weiteren, auf einem anschraubbaren Schlittenelement 16 angeordneten zwei Vorschubmotorenpaare 9 entfernt sind. Selbstverständlich lässt sich der Schlitten 6 auch so unterteilen, dass er sich jeweils um ein Vorschubmotorenpaar 9 verlängern lässt, um auf diese Weise eine Anpassung an die erforderliche Presskraft vorzunehmen.
In 5 und 6 ist dargestellt, wie ein Produktrohr 24 in einen Straßendamm und/oder Bahndamm 18 eingebracht wird. Wie ersichtlich, sind auf der einen Seite des Damms 18 zwei Rahmengestelle 1 angeordnet und gegen den Boden in nicht dargestellter Weise abgestützt. Auf diese Weise wird ein Hub des Verpressrings 10 erreicht, der der gesamten Länge eines Rahmengestells 1 entspricht. Die Vorschubmotoren 9 greifen mit ihren Zahnrädern 17 in die Zahnstangen 5 ein und pressen ein Bohrgestänge 19, das über eine Kreuzgelenkkupplung 20 mit dem Bohrkopf 12 gekuppelt ist, in Richtung des Pfeils A in den Damm 18 hinein. Am Bohrgestänge 19 ist eine Pilotbohrspitze 21 angeordnet, die eine einseitig abgeflachte Spitze 22 aufweist. Mit Hilfe des Bohrgestänges 23 und der daran befestigten Pilotbohrspitze 21 wird eine Pilotbohrung 23 in den Damm 18 durch Bodenverdrängung eingebracht. Das Bohrgestänge 19 ist als Rohr ausgebildet und eine opto-elektronische Steuereinrichtung, die im Einzelnen nicht dargestellt ist, erlaubt es, den Verlauf der Pilotbohrspitze 21 beim Einpressen des Bohrgestänges 19 zu verfolgen. Auf Grund der einseitig abgeflachten Spitze 22 weicht die Pilotbohrspitze 21 im Boden entgegengesetzt zur Abflachung 22 aus. Um ein entsprechendes Ausweichen in die entgegengesetzte Richtung zu erreichen, wird das Bohrgestänge 19 mit der Pilotbohrspitze 21 mittels des Bohrkopfes 12 bei Vorschubstillstand entsprechend gedreht und dann wieder soweit vorgeschoben, dass eine erneute Korrektur erforderlich ist. Mittels der opto-elektronischen Richteinrichtung lässt sich feststellen, in welche Richtung das Ausweichen erfolgt, so dass die Korrektur in entgegengesetzer Richtung durchgeführt wird. Dieses Abweichen der Pilotbohrspitze 21 kann auch durch Hindernisse im Boden bewirkt werden, dem durch entsprechende Steuerung der Drehung der Pilotbohrspitze 21 über die opto-elektronische Steuereinheit Rechnung getragen wird.
Wie aus 5 ersichtlich, ist auf der gegenüberliegenden Seite ein Produktrohr 24 bereit gelegt, an dessen Ende ein Aufweitkopf 25 mit einem drehend antreibbaren Schneidrad 26 angeordnet ist. Am Schneidrad 26 ist eine Kupplung 27 angeordnet, die dazu dient, das Bohrgestänge 19 über das Schneidrad 26 und den Aufweitkopf 25 mit dem Produktrohr 24 zugfest zu verbinden.
Wie aus 6 ersichtlich, wird nunmehr das Produktrohr 24 mittels der Horizontalpressbohranlage durch den Damm 18, in Richtung des Pfeils B der Pilotbohrung 23 folgend gezogen, wobei sich der von den Vorschubmotoren 9 angetriebene Schlitten 6 in Richtung des Pfeils B auf den Rahmengestellen 1 bewegt.
Während des Einziehens des Produktrohrs 24 wird das Schneidrad 26 drehend angetrieben, um den Boden entlang der Pilotbohrung 23 entsprechend dem Durchmesser des Produktrohrs 24 abzutragen. Das Schneidrad 26 lässt sich entweder über das Bohrgestänge 19 mittels des Bohrkopfes 12 drehend antreiben, wenn die Kupplung 27 mit dem Bohrgestänge 19 drehfest ausgebildet ist.
Ebenso ist es möglich, die Kupplung 27 als drehbare Kupplung auszubilden und das Schneidrad 26 mit einem eigenen Drehantrieb 28 zu versehen. Dieser Drehantrieb 28 kann als Hydraulik- oder Elektroantrieb ausgebildet sein. Der Abtransport des durch das Schneidrad 26 abgetragenen Bodens kann ebenfalls über eine Schnecke, vorzugsweise jedoch über eine zugeführte Bohrflüssigkeit, beispielsweise eine Bentonitsuspension erfolgen, die gleichzeitig als Gleitmittel für den Aufweitkopf 25 und das Produktohr 24 dient.
Aus den 5 und 6 ist ersichtlich, dass beim Verlegen von Rohren durch einen Damm 18 hindurch beiderseits des Damms 18 überwiegend keine räumlichen Beschränkungen für das Anordnen der Horizontalpressbohranlage und des Produktrohrs 24 gegeben sind, so dass es möglich ist, mehrere Rahmengestelle 1 mit Führungsschienen 4 und Zahnstangen 5 miteinander gekuppelt anzuordnen, so dass der Hub des den Verpressring 10, den Bohrkopfschlitten 11 und die Vorschubmooren 9 tragenden Schlittens 6 der Gesamtlänge der herzustellenden Pilotbohrung 23 und der Gesamtlänge des im Damm 18 zu verlegenden Produktrohres 24 entsprechen kann.
Die anhand der 5 und 6 beschriebenen Arbeitsweise mit Einbringen einer Pilotbohrung 23 und Einziehen des Produktrohres 24 ist dann besonders vorteilhaft, wenn ein genauer Verlauf des Produktrohrs 24 gefordert wird, da sich die Pilotbohrung 23 einfacher gezielt gesteuert herstellen last, als ein durch die Horizontalpressbohranlage direkt in den Damm 18 eingepresstes Produktrohr großen Durchmessers. Des Weiteren ist der Aufwand geringer, wenn sich die Pilotbohrung 23 auf Grund eines unüberwindbaren Hindernisses im Boden an der gewählten Stelle nicht herstellen lässt, da sich die erfindungsgemäße Horizontalpressbohranlage problemlos umsetzen lässt, um das Einbringen der Pilotbohrung an einer anderen, besser geeigneten Stelle zu versuchen.
Während in 5 und 6 das Einbringen einer Pilotbohrung 23 in einen Damm 18 und das anschließende Einziehen eines Produktrohres 24 beschrieben ist, so dass sowohl die Horizontalpressbohranlage als auch das Produktrohr oberirdisch angeordnet sind und das Produktrohr 24 bereits die gesamte erforderliche Länge aufweisen kann, zeigen 7 und 8 das Einbringen einer Pilotbohrung 23 unterhalb einer ebenerdigen Straße und das anschließende Einziehen eines Produktrohres 24. In diesem Fall ist es notwendig eine Startbaugrube 30 und eine Zielbaugrube 31 anzulegen. Die Länge der Startbaugrube und der Zielbaugrube 31 ist sowohl durch bauliche Gegebenheiten bedingt und soll aber auch möglichst kurz sein, um einen möglichst geringen Bodenaushub vornehmen zu müssen. Aus diesem Grund wird nur ein Rahmengestell 1 mit allen darauf angeordneten Einheiten in die Startbaugrube 30 eingesetzt, wodurch auch nur ein entsprechend kurzer Hub des Schlittens 6 mit den Vorschubmotoren, dem Verpressring 10 und dem Bohrkopf 12 möglich ist. Dieser Hub entspricht mindestens der Länge einer Bohrgestängesektion, die mit dem Fortschritt des Einbringens der Pilotbohrung 23 nacheinander angesetzt werden, indem das Bohrgestänge 19 vom Bohrkopf 12 gelöst wird, der Schlitten 6 in Richtung des Pfeils B auf dem Rahmengestell 1 zurückgefahren wird und eine neue Bohrgestängesektion eingesetzt wird.
Entsprechend können in die Zielbaugrube auch nur Produktrohrsektionen mittels eines Krans 32 nacheinander eingesetzt, aneinander angefügt und in der beschriebenen Weise in Richtung der Pilotbohrung 23 von der Zielbaugrube 31 in Richtung der Startbaugrube 30 gezogen werden.
Auch in diesem Fall ist es selbstverständlich möglich, das Produktrohr 24 in der zuvor beschriebenen Weise von der Startbaugrube in Richtung der Zielbaugrube 31 einzupressen, wenn die Anforderungen an einen genauen Verlauf der Produktrohrsektionen geringer sind.
Die erfindungsgemäße Horizontalpressbohranlage lässt sich somit sowohl in herkömmlicher Weise zum Einpressen von Produktrohren als auch zum Herstellen einer Pilotbohrung durch Einpressen eines Bohrgestänges 19 und anschließendem Zurückziehen eines Produktrohres 24, das über das Bohrgestänge 19 mit der Horizontalpressbohranlage gekuppelt ist, bewerkstelligen, wobei auf Grund der Verwendung von drehrichtungsumkehrbaren Vorschubmotoren 9 im Zusammenwirken mit den Zahnstangen 5, die auf das Bohrgestänge und/oder das Produktrohr aufbringbaren Press- und Zugkräfte gleich sein können und somit die erfindungsgemäße Horizontalpressbohranlage nicht nur zum Einpressen und Einziehen von Produktrohren sondern auch zum Auspressen und Ausziehen von Produktrohren gleichermaßen geeignet ist. Dabei lässt sich der Hub der Anlage auf einfache Weise durch Verlängern der Zahnstangen 5 an die örtlichen Gegebenheiten anpassen, so dass beim oberirdischen Einpressen von Pilotbohrungen und dem anschließenden Einziehen von Produktrohren sowie auch beim Einpressen von Produktrohren in beispielsweise Dämme oder Deiche kein sektionsweises Arbeiten erforderlich ist, sondern sowohl die Pilotbohrung in ihrer ganzen Länge in einem Zug herstellbar ist, als auch sich das Produktrohr in ganzer Länge in einem Zuge, der Pilotbohrung folgend, durch den Damm hindurch einziehen lässt.
Mit der erfindungsgemäßen Horizontalpressbohranlage lassen sich somit bei vielen Anwendungsfällen eine erhebliche Vereinfachung beim Einbringen von Produktrohren sowie eine erhebliche Zeitersparnis erreichen.

Claims

Horizontalpressbohranlage zum unterirdischen Einpressen und Ziehen von Rohren aus – einem örtlich lagefixierbaren Rahmengestell (1), – einem daran geführten Verpressring (10) und – wenigstens einem Vorschubmotor (9), der – mittels eines an seiner Ausgangswelle angeordneten Zahnrades (17) mit einer Zahnstange (5) in Eingriff steht.
Horizontalpressbohranlage nach Anspruch 1, mit mehreren, mit einer oder mehreren Zahnstangen (5) zusammenwirkenden Vorschubmotoren (9).
Horizontalpressbohranlage nach Anspruch 1 oder 2, mit zwei parallelen Führungsschienen (4) am Rahmengestell (1), je einer rahmengestellfesten Zahnstange (5) im Bereich jeder der zwei Führungsschienen (4), einem an den Führungsschienen (4) geführten, den Verpressring (10) tragenden Schlitten (6) und mindestens einem, mit den Zahnstangen (5) zusammenwirkenden, auf dem Schlitten (6) angeordneten Vorschubmotorenpaar (9).
Horizontalpressbohranlage nach Anspruch 3, mit mehreren Vorschubmotorenpaaren (9).
Horizontalpressbohranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Drehrichtung des Zahnrades (17) des mindestens einen Vorschubmotors (9) umkehrbar ist.
Horizontalpressbohranlage nach Anspruch 5, bei der das auf das Zahnrad (17) wirkende Drehmoment des mindestens einen Vorschubmotors (9) in beiden Drehrichtungen gleich ist.
Horizontalpressbohranlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, mit einem auf dem Schlitten (6) verschiebbar geführten, mittels mindestens einer Vorschubvorrichtung (13) relativ zum Verpressring (10) verschiebbaren, drehend antreibbaren Bohrkopf (12).
Horizontalpressbohranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem koaxial zum Verpressring (10) angeordneten Bohrkopf (12).
Horizontalpressbohranlage nach einem der Ansprüche 3 bis 8, mit in der Ebene der Achse des Verpressrings (10) angeordneten Führungsschienenpaaren (4) und an den Führungsschienenpaaren (4) befestigten Zahnstangenpaaren (5).
Horizontalpressbohranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der der Hub des Verpressrings (10) durch Ansetzen weiterer Zahnstangen (5) verlängerbar ist.
Horizontalpressbohranlage nach Anspruch 10, bei der an das Rahmengestell (1) mit den Zahnstangen (5) ein weiteres Rahmengestell (1) mit Zahnstangen (5) zwecks Hubverlängerung des Verpressrings (10) ansetzbar ist.
Horizontalpressbohranlage nach einem der Ansprüche 5 bis 11, bei der der Bohrkopf (12) wahlweise zum drehenden Antreiben einer Förderschnecke zum gleichzeitigen Bodenabbau im einzupressenden Rohr oder zum drehenden Antreiben eines Bohrgestänges (19) zum Einbringen einer Pilotbohrung (23) eingerichtet ist.
Horizontalpressbohranlage nach Anspruch 12, mit einer Pilotbohrspitze (21) am Bohrgestänge (19) zum gesteuerten Einbringen der Pilotbohrung (23) mittels einer opto-elektronischen Steuereinrichtung.
Horizontalpressbohranlage nach Anspruch 12 oder 13, bei der am Bohrgestängeende nach Fertigstellung der Pilotbohrung (13) eine Kupplung (27) zum Verbinden mit einem einzuziehenden Produktrohr (24) größeren Durchmessers anbringbar ist.
Horizontalpressbohranlage nach Anspruch 14, mit einem am Produktrohrende angeordneten, mit dem Produktrohr (24) zugfest verbundenen, drehend antreibbaren Schneidrad (26).
Horizontalpressbohranlage nach Anspruch 15, bei dem das Schneidrad (26) über die drehfest ausgebildete Kupplung (27) durch das Bohrgestänge (19) drehend antreibbar ist.
Horizontalpressbohranlage nach Anspruch 15, bei dem das Schneidrad (26) einen eigenen Drehantrieb aufweist.
Verwendung der Horizontalpressbohranlage nach einem der Ansprüche 7 bis 17 zum Einbringen einer Pilotbohrung (23) mittels eines Bohrgestänges (19) und zum anschließenden Einziehen eines Produktrohres (24) größeren Durchmessers zum Einbringen der Pilotbohrung (23) in entgegengesetzer Richtung.
Verwendung der Horizontalpressbohranlage nach Anspruch 18 zum gesteuerten Einbringen der Pilotbohrung (23) mittels einer Pilotbohrspitze (21) und einer opto-elektronischen Steuereinrichtung.