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ANWENDUNGSGEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung gliedert sich in den Bereich der Hilfsvorrichtungen zur horizontalen Richtbohrung ein (TOC und HDD, horizontal directional drilling), bzw. der Technologien zur Verlegung neuer Leitungen ohne Aushub in offener Bauweise. Insbesondere lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung in die Zug- und Schubhilfsvorrichtungen einordnen, die in das Bohrloch zur Aufnahme äußerst langer und/oder ziemlich hohe Durchmesser aufweisender Leitungen montiert werden. Diese sind also an der Vorschubseite montiert, und sind dazu geeignet, das in das vorherig, z.B. durch traditionelle RIG (Maschinen zur horizontalen Richtbohrung) ausgebildete Bohrloch einzufügende Rohr/Leitung zu schieben oder zu ziehen.
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STAND DER TECHNIK
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Die bekannte Technik wendet eine Vorrichtung namens “Pipe Thruster” der Firma Herrenknecht AG (http://www.herrenknecht.com/process-technology/researchdevelopment/pipe-thruster.html) an, die aus zwei parallel zueinander und parallel zur Richtung der Zug-/Schubkraft liegenden Schubblöcken besteht, wobei jeder einen im Wesentlichen trapezförmigen Sockel mit fester Geometrie aufweist, an den an einem festen Scharnierpunkt ein Hauptzylinder scharniert ist, der durch Anwendung eines an einer Seite an den Hauptzylinder und an der anderen an den Sockel scharnierten Positionierzylinders die Einnahme von zwischen 5° und 15° liegenden Stellungen ermöglicht.
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Der Kolben der zwei Hauptzylinder ist mit einem Schraubstock verbunden, der um die in das ausgehobene Bohrloch einzuführende Rohrleitung gespannt wird. Der genannte Schraubstock besteht aus vier Abschnitten, die gegen die Außenfläche der Rohrleitung mittels einer Reihe an kleinen Zylindern gedrückt werden und somit als Bremsbacken dienen.
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Die oben genannten Sockel werden von zwei Spundbohlen gehalten, die deren horizontale Verschiebung in Richtung der Zug-/Schubkraft verhindern. Wie bereits erwähnt, ist zu betonen, dass der genannte “Pipe Thruster” eine feste Geometrie aufweist, die den Eingriffsbogen des Hauptzylinders erheblich einschränkt (5° ÷ 15°), wobei übrigens negative Winkel ausgeschlossen sind. Dieser weist in der Tat eine absolut feste Struktur auf und die Hauptzylinder drehen sich um fest an die Sockel angebrachte und somit feste Scharnierpunkte.
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Zudem haben die Positionierzylinder nicht viele Freiheitsgrade, da sie an feste Strukturen scharniert sind, d.h. an die Sockel der Schubblöcke.
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BESCHREIBUNG UND VORTEILE DER ERFINDUNG
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den oben genannten Nachteil zu überwinden, indem eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt wird, die eine variable Geometrie aufweist und in der Lage ist, die Hauptzylinder, und somit auch die zu schiebende/ziehende Rohrleitung, auf zwischen –20° und +90° liegende Winkel zu stellen.
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Demnach liegt ein erster Vorteil gerade in der variablen Geometrie, die eine optimale Positionierung und mehrere Einstellungen der zu schiebenden/ziehenden Rohrleitung ermöglicht. Die genannte variable Geometrie wird, anders als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Strukturen, dank einer nicht festen, sondern beweglichen Struktur erzielt.
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Die Maschine kann auf unzählige variable Winkel in Verbindung mit unzähligen variablen Höhen eingestellt werden.
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Der wesentliche Unterschied zwischen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem “Pipe Thruster” liegt also darin, dass diese für jeden Schubblock einen an einem Hebelpunkt des Sockels befestigten Schwenkarm aufweist, der nicht nur den Hauptzylinder (der beim “Pipe Thruster” vom Sockel getragen wird), sondern auch den Positionierzylinder trägt, wodurch die Anzahl der Stellungen steigt, auf die der Hauptzylinder gestellt werden kann.
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Außerdem eignet sich die genannte Vorrichtung für mehrere Anwendungen, die von der Unterstützung der traditionellen RIG bei TOC-Bohrungen bis hin zur Notvorrichtung zur Wiedergewinnung von im Boden blockierten Rohrleitungen, und zur Direct Pipe®-Vorrichtung (eine eingetragene Handelsmarke von HERRENKNECHT AG) zur direkten Einführung der Rohrleitungen bei horizontalen Richtbohrungen reicht.
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Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, die Rohrleitung in vorher gebaute Tunnel einzuführen.
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Zu den oben genannten Vorteilen fügt sich die Tatsache hinzu, dass dank Einsatz eines Schubrings anstelle des Schraubstocks in Zusammenwirkung mit einem Schienenstrang Betonrohrleitungen mit Durchmessern von über drei Metern verlegt werden können.
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Die genannte Aufgaben und Vorteile werden alle durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausübung einer Schub- oder Zugkraft auf in den Boden zu verlegende Rohrleitungen zur Überwindung von Wasserläufen oder sonstiger Hindernisse gelöst bzw. erzielt, deren Merkmale in den nachstehenden Patentansprüchen dargelegt sind.
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Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur Ausübung einer Schub- oder Zugkraft auf in den Boden zu verlegende Rohrleitungen zur Überwindung von Wasserläufen oder sonstiger Hindernisse, der Gattung welche zwei parallel und spiegelbildlich zueinander liegende Schubblöcke umfasst, sowie einen Schraubstock, welcher die Vorrichtung an eine zu schiebende/ziehende Rohrleitung kuppelt, wobei jeder Schubblock wiederum einen Sockel, einen Hauptzylinder, der die Schub-/Zugkraft auf die Rohrleitung ausübt, und mindestens einen Positionierszylinder aufweist, der an einer Seite an den genannten Hauptzylinder scharniert ist und der dazu dient, denselben auf einen Winkel einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass:
- – zwischen dem Sockel und dem Hauptzylinder ein Schwenkarm gelagert ist, der mit dem Sockel durch mindestens einen Stift verbunden ist, um den dieser frei drehen kann, und der von mindestens einem Senkrecht-Einstellyzlinder bewegt wird;
- – zwischen den zwei Schubblöcken und eine Gegendruck-Rollenbahn angebracht werden kann, die orthogonal zur Längsachse der Sockel liegt, und die an die Schwenkarme und an Scharnierpunkten und scharniert ist;
wobei der genannte Schwenkarm in Zusammenwirkung mit dem Positionierzylinder und mit dem Senkrecht-Einstellzylinder der Vorrichtung eine variable Geometrie verleiht, die somit in der Lage ist, automatisch unzählige variable Winkel in Verbindung mit unzähligen variablen Höhen zu einer waagrechten Arbeitsachse einzunehmen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkarme eine im Wesentlichen L-förmige Kastenform aufweisen, und aus einem oberen und einem unteren Sockel und parallelen Seitenplatten bestehen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung so ausgestaltet, dass die Positionierzylinder zwischen den Schwenkarmen und den Hauptzylindern angeordnet sind und an die oberen Sockel der Schwenkarme an Scharnierpunkten auf einer Seite und an Scharnierpunkten am Unterteil der Zylinderbuchsen der Hauptzylinder auf der anderen Seite scharniert sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Senkrecht-Einstellzylinder an die Schwenkarme mittels Haltebändern befestigt werden können, die zur Befestigung der Buchsen der Senkrecht-Einstellzylinder an die Schwenkarme dienen; wobei die genannten Haltebänder mit den Schwenkarmen mittels Haken verbunden sind, die an Seitenplatten und der Schwenkarme angebracht sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die positiven Winkel in einem Wertebereich zwischen 0° und +90° liegen, während die negativen Winkel zwischen 0° und –20° liegen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass an 1/3 der Länge der oberen Sockel der Schwenkarme senkrechte Stangen befestigt werden können, wobei jede eine Platte trägt, auf der die Hauptzylinder liegen; wobei die genannten Hauptzylinder an Scharnierpunkten der Schwenkarme scharniert sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Sockel mittels einer Reihen von Querbalken verbunden sind, die die Seiten der Sockel verbinden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptzylinder den Schraubstock tragen, an den sie mittels Sicherungsstiften befestigt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Diese und weitere Merkmale der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung einiger in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, welche zu Erläuterungszwecken dienen und sich keineswegs auf diese Beispiele beschränken. Es zeigen:
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1: eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zur Ausübung einer Schub- oder Zugkraft auf in den Boden zu verlegende Rohrleitungen;
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2: ein Detail der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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3: eine teilweise Draufsicht der Vorrichtung aus 1;
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4: ein Vorderaufriss des Details aus 3;
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5 und 6: ein Aufriss des Schubblocks in einer einem positiven Winkel entsprechenden Stellung;
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7: ein Aufriss des Schubblocks aus 5 in einer einem negativen Winkel entsprechenden Stellung;
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8: ein Aufriss des Schubblocks aus 5 in einer einem Winkel von 0° entsprechenden Stellung;
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9: die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer zu schiebenden/ziehenden eingeführten Rohrleitung;
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10: die Vorrichtung im Schubmodus (“PUSH”) und die auf deren Struktur wirkende Kräfte;
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11: die Vorrichtung im Ziehmodus (“PULL”) und die auf deren Struktur wirkende Kräfte.
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12: ein Aufriss der Vorrichtung in der Ausgestaltung zum Schub oder Zug von Betonrohren;
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13: ein Grundriss der Vorrichtung aus 12.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Mit besonderem Bezug auf die Figuren, wird mit 1 im Allgemeinen eine Vorrichtung zur Ausübung einer Schub- oder Zugkraft (umgangssprachlich “push/pull” genannt) auf in den Boden zu verlegende Rohrleitungen 100 zur Überwindung von Wasserläufen oder sonstiger Hindernisse angegeben.
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ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
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In einem ersten Ausführungsbeispiel weist die genannte Vorrichtung 1 zwei parallel und spiegelbildlich zueinander liegende Schubblöcke 2 und 2’ auf, sowie einen Schraubstock 8 der bekannten Gattung, welcher die gesamte Vorrichtung 1 an eine zu schiebende/ziehende Rohrleitung 100 kuppelt (1). Da die genannten Schubblöcke 2, 2’ vollkommen übereinstimmen, wird im Folgenden der Einfachheit halber nur auf einen der zwei Bezug genommen. Ein Schubblock 2 umfasst im Wesentlichen:
- – einen Sockel 5, an den er scharniert ist
- – einen Schwenkarm 6;
- – einen Hauptzylinder 3, der an der Zylinderkopfseite an den oben genannten Schwenkarm 6 scharniert ist, welcher eine Schub-/Zugkraft auf die Rohrleitung 100 ausübt;
- – einen Positionierzylinder 4, welcher kleiner als der vorherige ist, und der zwischen dem Hauptzylinder 3 und dem Schwenkarm 6 angeordnet ist, wobei er an diese jeweils an zwei Scharnierpunkten 24 und 23 scharniert ist, der zur Verbindung des Zylinders 3 mit dem zuvor mit einem Scharnierstift 20 angebrachten Schraubstock 8 dient; zudem dient er zum automatischen Ausgleich der Horizontalachse des Schraubstocks 8;
- – einen Senkrecht-Einstellzylinder 7, welcher an den Sockel 5 und an den Schwenkarm 6 scharniert ist, und der diesen Schwenkarm 6 bewegt, wobei die Arbeitsachse, und somit die Achse der Ausübung einer Kraft T, an die Aushubachse ausgerichtet wird.
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Wie in den Figuren dargestellt, hat der Sockel 5 im Wesentlichen eine Kastenform und weist an einem der beiden Enden zwei spiegelbildlich zueinander liegende Durchgangsbohrungen auf, die als Stütze für einen Stift 9 dienen, an den der Schwenkarm 6 gekuppelt ist und um den dieser frei drehen kann.
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Ein besonderes Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist gerade der oben genannte Schwenkarm 6, der zusammen mit den möglichen Einstellungen der Zylinder 3, 4 und 7, die durch Änderung deren Hubhöhen erzielt werden, eine variable Geometrie der Vorrichtung 1 ermöglicht, und somit die Anwendung verschiedener Arbeitsachsen.
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Der Schwenkarm 6 weist eine im Wesentlichen L-förmige Kastenform auf, d.h. er besteht aus zwei Sockeln, einem oberen 6a und einem unteren 6b, und zwei parallelen Seitenplatten 6c und 6d. Dessen Hochachse ist eine wichtige Variable des Systems, denn sie wird in der Projektphase aufgrund der Größe der Vorrichtung 1 und der gewünschten Leistungen bestimmt und festgelegt.
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Wie bestens in 5 dargestellt, ist an das Ende der kürzeren Seite des genannten Schwenkarms 6, an einem an jeder der zwei Seitenplatten 6c und 6c vorhandenen Scharnierpunkt 21, der Kopf des Hauptzylinders 3 mittels eines Zugbolzens 25 scharniert.
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Mit 22 sind zwei an die zwei Seitenplatten 6c und 6d, am zum Stift 9 entgegengesetzten Ende, befestigte Haken angegeben. An die genannten Haken 22 ist ein Halteband 14 angebracht, das zur Befestigung der Buchse 7a des Senkrecht-Einstellzylinders 7 an den Schwenkarm 6 dient. Der Kolben 7b des genannten Zylinders 7 ist dagegen an den Sockel 5 befestigt.
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An etwa 1/3 der Länge des oberen Sockels 6a des Schwenkarms 6 ist an einem Scharnierpunkt 23 der Positionierzylinder 4 scharniert. Bei dem genannten Punkt 23 befindet sich ebenfalls eine senkrechte Stange 15, die eine Lagerplatte 16 trägt, auf der der Hauptzylinder 3 während der Beförderung liegt.
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Es ist zu beachten, dass man in der Konstruktionsphase die Lage des Positionierzylinders 4 je nach gewünschtem Arbeitswinkel verschieben kann, indem man den entsprechenden Scharnierpunkt 23 entlang des oberen Sockels 6a des Schwenkarms 6 verschiebt. Je mehr sich nämlich der genannte Scharnierpunkt 23 an den am Ende des Schwenkarms 6 vorhandenen Scharnierpunkt 21 des Hauptzylinders 3 nähert, desto mehr richtet sich der Arbeitswinkel auf 90°.
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Zwischen den zwei Schubblöcken 2 und 2’, an den Seiten 6d und 6’d der Schwenkarme 6 und 6’ an den Scharnierpunkten 21 und 21’, befindet sich eine Gegendruck-Rollenbahn 10, die orthogonal zur Längsachse der Sockel 5 und 5’ liegt und im Wesentlichen kreisförmig ist, und die zur Aufnahme der zu fördernden Rohrleitung 100 dient.
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Wie in 4 dargestellt, unterteilt sich die genannte Gegendruck-Rollenbahn 10 in eine untere 10a und eine obere 10b Gegendruck-Teilrollenbahn. Die untere Gegendruck-Teilrollenbahn 10a besteht wiederum aus zwei (nicht in den Figuren dargestellten) mittels Zentrierstiften und Bolzen miteinander verbundenen Teilen und ist mit den Zugbolzen 25 und 25’ der Hauptzylinder 3 mittels Radial-Kugellagern verbunden.
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An die genannte untere Gegendruck-Teilrollenbahn 10a ist eine obere Gegendruck-Teilrollenbahn 10b gekuppelt, die als Einzelstück gefertigt und ebenfalls an dieselbe Achse des Hauptzylinders 3 scharniert ist.
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Die genannte Rollenbahn 10 wurde in zwei Teilrollenbahnen 10a und 10b gebaut, um die Montage der Schubblöcke 2 und 2’ zu erleichtern falls die Rohrleitung 100 schon anwesend wäre, und zwar mit vorgegebenem Einschubwinkel.
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Um die Gleitung der zu verlegenden Rohrleitung 100 zu erleichtern, sind an der Innenfläche der genannten Teilrollenbahnen 10a und 10b freitragende Strukturen 11 vorhanden, die parallel zur Achse der Sockel 5 und 5’ liegen und in denen Rollen 12 untergebracht sind (im Beispiel sind zwei Strukturen 11 für jede Teilrollenbahn 10a und 10b dargestellt, die zwei Rollen 12 tragen). Durch die genannten Rollen 12 und dank der Tatsache, dass sie um die Zugbolzen 25 und 25’ der Hauptzylinder 3 über die Lager schwingen kann, ist die genannte Gegendruck-Rollenbahn 10 in der Lage, sich vollkommen an die Geometrie und die Neigung der zu verlegenden Rohrleitung 100 anzupassen.
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Mit 13 ist eine Reihe an Querbalken angegeben (im Beispiel sind es fünf), die die Verbindung der Sockel 5 und 5’ herstellen, indem sie die Seiten derselben verbinden.
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Folgend werden die Einrichtungs- und Betriebsphasen der Vorrichtung 1 zur Ausübung einer Schub- oder Zugkraft auf in den Boden zu verlegende Rohrleitungen 100 zur Überwindung von Wasserläufen oder sonstiger Hindernisse beschrieben.
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Nehmen wir zum Beispiel an, dass wir eine horizontale Richtbohrung (TOC) durchführen möchten.
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Nach Ausführung der Pilotbohrung, der Bohrung und der Reinigung des Bohrlochs, typische Verfahren der TOC, wird die Vorrichtung 1 an der Vorschubseite der zu verlegenden Rohrleitung 100 montiert.
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Zuallererst wird eine Betonplattform gelegt, auf die dann die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 montiert wird. Die Lage der genannten Ebene ist je nach Umstand verstellbar, aufgrund der Ausmaße der Rohrleitung 100 und der Hubhöhe der Kolben 7b und 7’b der Senkrecht-Einstellzylinder 7 und 7’.
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In Anbetracht des Raumbedarfs der Vorrichtung 1, werden in den Boden, neben der Betonplattform, Spundwände 18 eingesetzt, die in der Zug-/Schubphase der Vorrichtung 1 Widerstandskräfte auf die Sockel 5 und 5’ ausüben.
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Um dann die Vorrichtung 1 sicher an den Boden zu verankern, werden als Zuganker dienende Gewindestangen 17 angewendet, von denen ein Ende im Beton versinkt und das andere Ende an die Sockel 5 und 5’ mittels Gewindemuttern 19 befestigt ist.
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Die genannten Gewindestangen 17 sind notwendig, um die jeweils in den Zug- und Schubphasen entstehenden Druck- und Zugkräfte auf den Boden zu entladen.
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Nun wird ein erster kompletter Schubblock 2 platziert. Dieser Vorgang erfolgt unter Beachtung der Aushubachse der TOC. Es folgt die Positionierung des zweiten kompletten Schubblocks 2’.
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Es ist zu beachten, dass die genannten Schubblöcke 2 und 2’ in der Ausgestaltung zum minimalen Raumbedarf auf den Boden platziert werden, d. h. mit einem Öffnungswinkel des Hauptzylinders 3 von 0°. Durch Anwendung der Positionierzylinder 4 und 4’ und der Senkrecht-Einstellzylinder 7 und 7’ werden dann die oben genannte Schubblöcke 2 und 2’ an die spezifischen Arbeitsbedingungen angepasst.
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Die Zylinder 7 und 7’ richten nämlich automatisch die Stifte 21 und 21’ an die Einführungsachse aus, indem sie die vorherig für die einzuführende Rohrleitung 100 eingestellte Rollenbahn 10 legen.
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Sobald die Schubblöcke 2 und 2’ untergebracht sind, werden die Sockel 5 und 5’ zuerst mittels der Querbalken und anschließend durch Einführung der unteren Gegendruck-Teilrollenbahn 10a miteinander verbunden.
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Unter Anwendung von Rohrverlegekränen und -traktoren (in der Fachumgangssprache “sideboom”) wird die Rohrleitung 100 zwischen die beiden Schubblöcke 2 und 2’ und auf die untere Gegendruck-Teilrollenbahn positioniert. Dabei wird deren Achse an die Aushubachse ausgerichtet und eines ihrer beiden Enden in unmittelbarer Nähe der Einführungsbohrung in den Boden positioniert, wobei dank der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 der vorgesehene Vorchubswinkel beibehalten wird.
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Insbesondere werden, mittels der Positionieryzlinder 4 und 4’ und der Senkrecht-Einstellzylinder 7 und 7’, die zwei Hauptzylinder 3 und 3’ an die Achse der Rohrleitung 100 ausgerichtet.
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Nun wird der Schraubstock 8 der bekannten Gattung an die Rohrleitung 100 angebracht, der seine Sperrkraft auf die oben genannte Rohrleitung 100 mittels einer Reihe an Hydraulikzylindern ausübt.
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Das Gewicht des Schraubstocks 8, nachdem der genannte Schraubstock 8 auf die Rohrleitung 100 mittels eines Hilfskrans gehoben wurde, wird vollkommen von der Rohrleitung 100 selbst getragen.
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Gemäß der in den beiliegenden Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsform, werden die Kolben der Hauptzylinder 3 und 3’ verlängert, bis sie an den Schraubstock 8 reichen, und werden an diesen mittels Sicherungsstiften 20 befestigt.
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Nun kann der Vorschub der Rohrleitung 100 durch Schub/Zug der Hauptzylinder 3 und 3’ erfolgen.
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Vorgangsmäßig, während der Zugphase (PULL) der Rohrleitung 100, setzt sich die von den Hauptzylindern 3 und 3’ erzeugte Kraft T zum Vorschub der Rohrleitung 100 in eine Reihe an Kräften F0, F1, Fa, Fb und Fc um, die auf die gesamte Struktur der Vorrichtung 1 wirken.
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Stark vereinfacht, wirkt der Kraft T die Kraft Fa entgegen, die zur Auflage des Sockels 5 an die Spundwände 18 erzeugt wird. Die Kräfte Fb und Fc üben einen radialen Druck in Abhängigkeit vom Winkel α aus. Die Kraft F0 ist die einzige Gewichtskraft ohne jegliche Druckkomponente.
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In 11 ist die Anordnung der oben genannten Kräfte auf dem Schubblock 2 dargestellt. Es fällt auf, dass die untere Gegendruck-Teilrollenbahn 10a immer eine zur Achse der Rohrleitung 100 orthogonale Kraft F1 ausübt, wodurch die Wirkung der anderen mitspielenden Kräfte erheblich eingeschränkt wird. Insbesondere wird die genannte Kraft F1 von dem Senkrecht-Einstellzylinder 7 gesteuert.
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Ebenfalls in der Schubphase (PUSH) der Rohrleitung 100 setzt sich die Kraft T in eine Reihe an Kräften F0, F1, Fa und Fc um, die auf die gesamte Struktur der Vorrichtung 1 wirken (10). In dieser Phase, um die Wirkung der genannten Kräfte auf die Schubblöcke 2 und 2’, und somit auf den Boden, einzuschränken, wird eine komplette Gegendruck-Rollenbahn 10 angewendet, die sowohl aus der unteren Gegendruck-Teilrollenbahn 10a als auch der oberen Gegendruck-Teilrollenbahn 10b besteht. In diesem Fall ist es somit die obere Gegendruck-Teilrollenbahn 10b, die eine zur Achse der Rohrleitung 100 senkrechte Kraft F1 entgegensetzt, womit sie die Wirkung der anderen auf das System wirkenden Kräfte einschränkt.
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Stark vereinfacht, in Bezug auf den Schubblock 2, wirkt auch in diesem Fall der Kraft T die Kraft Fa entgegen, die zur Auflage des Sockels 5 an die Spundwände 18 erzeugt wird. Die Kraft Fb ist gleich Null.
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Mit Anwendung des Senkrecht-Einstellzylinders 7 kann die Drucklast der oberen Gegendruck-Teilrollenbahn 10b gesteuert werden. In diesem Fall entstehen Druckkräfte Fc und die Kraft F0, nach oben gerichtet, kann eine geringe Druckkomponente aufgrund der am Scharnierpunkt 21 wirkenden Koppelungen haben.
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Anhand der beigelegten Figuren wird deutlich, dass diese Ausgestaltung (Schubphase) vorteilhafter für die Drucklastkräfte auf die Betonplattform ist.
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In beiden Fällen, Zugphase (PULL) und Schubphase (PUSH), kann man beobachten, dass kein übermäßiger Druck auf den Boden ausgeübt wird, hauptsächlich im Vergleich zu dem in der Anlage “Pipe Thruster” erzeugten Druck. Zudem wird deutlich, dass die Gegendruck-Rollenbahnen 10 und 10’, die den Schub- oder Zuglinien der Hauptzylinder 3 und 3’ tangential entgegen wirken, eine äußerst wichtige Rolle spielen.
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In den 5, 6, 7 und 8 sind einige Beispiele der von den Hauptzylindern 3 und 3’ erreichbaren Hubhöhen durch Einstellung der Positionierzylinder 4 und 4’ und der Senkrecht-Einstellzylinder 7 und 7’ dargestellt. Insbesondere ist zu betonen, dass die variable Geometrie nicht nur den Schub/Zug der Rohrleitung 100 mit einem Öffnungswinkel der Vorrichtung 1 gleich 0° (parallel zum Boden, wie in 8 dargestellt) ermöglicht, sondern auch die Einstellung auf negative Winkel (7), besonderes Merkmal der vorliegenden Vorrichtung 1.
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Falls die Vorrichtung 1 zur Einstellung auf bei 90° liegenden Arbeitswinkeln angewendet wird (6), kann das System mittels zweier Stangen 26 und 26’ (eine für jeden Schubblock 2, 2’) gesperrt werden, die zwischen die oberen Sockel 6a und 6’a der Schwenkarme 6, 6’ und die Schubzylinder 3, 3’ eingefügt werden.
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Gemäß einer möglichen (nicht in den Figuren dargestellten) Ausführungsvariante, kann die Vorrichtung 1 Senkrecht-Einstellmittel anstelle der Zylinder 7 und 7’ aufweisen, die jedenfalls im Schutzbereich der nachstehenden Patenansprüche liegen.
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ZWEITES AUFÜHRUNGSBEISPIEL
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Mit besonderem Bezug auf die 12 und 13, wird in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 ein Vorschubring 27 anstelle des Schraubstocks 8 angewendet, sowie ein Horizontalfördersystem 28, wie zum Beispiel einen zwischen den zwei Sockeln 5 e 5’ liegenden Schienenstrang, mit einer der Achse der Betonrohrleitung 100 entsprechenden Achse, nach vorherigem Ausschluss der Gegendruck-Rollenbahn 10.
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Wie in 13 dargestellt, um die Vorrichtung 1 in der richtigen Lage zu halten und Verschiebungen zu meiden, werden Gegendruckblöcke 29 eingesetzt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- http://www.herrenknecht.com/process-technology/researchdevelopment/pipe-thruster.html [0002]
