DE10241610B4

DE10241610B4 - Adapter zum Verbinden einer einzuziehenden Rohrleitung mit einer Zugvorrichtung

Info

Publication number: DE10241610B4
Application number: DE10241610A
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Püttmann
Original assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG
Current assignee: Tracto Technik GmbH and Co KG
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2002-09-07
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2022-09-08
Also published as: DE10241610A1

Abstract

Adapter zum Verbinden eines in das Erdreich einzuziehenden Rohres (12) mit einer Zugvorrichtung, wobei der Adapter eine Zugstange (8) und ein hinteres und ein vorderes Fixierungselement (1, 2) zum Fixieren des Adapters an der Rohrinnenwand aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungselemente auf einer schiefen Ebene gegeneinander verschiebbar sind, wobei das hintere Fixierungselement (2) mit der Zugstange (8) verbunden ist und durch eine von der Zugvorrichtung auf die Zugstange aufgebrachte Zugkraft gegen das vordere Fixierungselement (1) gezogen wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Adapter zum Verbinden eines in das Erdreich einzuziehenden Rohres mit einer Zugvorrichtung.

Zum unterirdischen Verlegen von Leitungsrohren ist es bekannt, zunächst eine unterirdische Pilotbohrung, beispielsweise mit einem aus der deutschen Patentschrift 195 30 972 bekannten Gerät herzustellen, um dann das einzuziehende Rohr oder die einzuziehende Leitung, vorzugsweise in umgekehrter Richtung, in die Pilotbohrung einzuziehen. Leitungsrohre können aber auch direkt beim Erstellen der ursprünglichen Bohrung oder im Wege eines zerstörenden Ersetzens von Altrohren verlegt werden. Ein entsprechendes System ist in der deutschen Patentschrift 195 08 450 beschrieben.

Das Rohr wird dabei über ein Verbindungselement an das Einziehgerät gekoppelt. Üblicherweise besteht ein solches Verbindungselement aus einem Spreiz- oder Schneidnippel, der in das Rohr eingedreht wird. Der Spreiznippel besitzt Segmente, die mit Hilfe eines Konus über einen Bolzen gegen die Rohrwandung gedrückt werden, indem der Konus mit dem Bolzen in Richtung der Segmente längsverschoben wird.

In bestimmten Fällen besteht die Gefahr, daß Rohre, die beispielsweise für den Transport von Gas oder Trinkwasser verwendet werden sollen, beim Verlegen verschmutzt werden. Da die Verbindungselemente zwischen Einziehvorrichtung und einzuziehendem Rohr nicht dicht sind, müssen die Rohre nach dem Einziehen, insbesondere wenn die Bohrung nasses Erdreich durchläuft, vor der Ingebrauchnahme mit großem Aufwand vollständig gereinigt und gegebenenfalls desinfiziert werden, um für ihre vorgesehene Funktion brauchbar zu sein.

Es hat sich daher in der Praxis bewährt, vor dem Verbinden des Rohres mit der Einziehvorrichtung zunächst einen aufblasbaren Gummiballon in das Rohr einzuschieben. Der im Rohr befindliche Gummiballon wird dann mit Druck beaufschlagt, um als Dichtung beim Einziehen des Rohres in das Erdreich dienen zu können. Nach dem Einsetzen des Gummiballons wird ein Verbindungselement, vorzugsweise Spreiznippel mit Schneidringen, die über einen Konus in der Rohrleitung verklemmt werden, in die Rohrleitung eingesetzt und mit der Einziehvorrichtung verbunden, um ein Einziehen des Rohres in das Erdreich zu ermöglichen.

Dieses bekannte System bietet zwar eine ausreichende Dichtigkeit gegen Verschmutzung des Rohrinneren, ist jedoch umständlich in der Handhabung und zeitaufwendig beim Einsetzen. Darüber hinaus kann es zu Schwierigkeiten kommen, den Gasballon nach dem Einziehen des Rohres in das Erdreich aus dem Rohr zu entfernen und das Rohr dabei nicht zu verschmutzen. Jedenfalls muß beim Einsetzen des Gasballons eine entsprechende Druckquelle zur Verfügung stehen und die richtige Position des Gasballons ermittelt werden, um die Verbindungselemente einsetzen zu können. Ferner läßt das System Bedienungsfehler zu, indem beispielsweise die Bedienungsperson vergißt, den Gasballon in das Rohr einzusetzen oder der Ballon undicht ist, was wiederum eine aufwendige Reinigung des Rohres nach dem Einziehen erforderlich macht. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß bei hohem Spüldruck beim Horizontalbohren die Abdichtung wie ein Kolben beaufschlagt und beim Bohrvorgang immer weiter ins Rohr geschoben wird.

Aus der DE 197 47 250 A1 ist ein Verbindungssystem zum Einziehen von Rohrleitungen bekannt, das erst nach dem Einsetzen des Verbindungselements in das Rohr seine endgültige Position einnimmt. Dies bietet den Vorteil, daß eine Dichtung eingesetzt werden kann, die erst bei eingesetztem Verbindungselement in ihre abdichtende Form gebracht wird. Bei diesem Verbindungssystem weist das Verbindungselement in seinem vorderen Bereich ein spreizbares Dichtelement auf, welches durch einen Spreizkopf bei Längsverschiebung des Spreizkopfes oder des Dichtelements gegen die Rohrwandung gespreizt wird, wobei sich der Spreizkopf und/oder die Dichtung durch einen Schieber von außerhalb des Rohres verschieben lassen.

Den verschiedenen bekannten Verbindungssystemen für in das Erdreich einzuziehende Rohre ist der Nachteil eines hohen Herstellungsaufwandes gemein.

Aus DE 197 04 006 A1 ist ferner eine Unterteilungsvorrichtung für einen Druckmittelkanal bekannt, die zwei zylindrische Sperrelemente aufweist, die mittels einer Schraube gegeneinander und aufgrund einer schiefen Kontaktfläche sowohl axial als auch radial zueinander verschoben werden. Dabei werden die Sperrelemente zur Fixierung der Unterteilungsvorrichtung an die Innenwand des Druckmittelkanals gedrückt.

US-PS 1 530 764 zeigt weiterhin eine Vorrichtung zum Fixieren eines Bohrgestänges in einem Bohrloch. Die Vorrichtung wird zunächst an der gewünschten Stelle zwischen dem Bohrgestänge und der Innenwand des Bohrlochs positioniert. Danach wird die Vorrichtung, die aus zwei Keilen besteht, die gegeneinander auf einer schiefen Ebene verschiebbar sind, mittels Drehung einer die beiden Keile verbindenden Gewindestange expandiert, wodurch sie das Bohrgestänge innerhalb des Bohrlochs festklemmt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde einen Adapter zum Verbinden eines in das Erdreich einzuziehenden Rohres mit einer Zugvorrichtung zu schaffen, welchem ein niedriger Herstellungsaufwand zu eigen ist.

Das Problem der Erfindung wird durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde anstelle von Fixierungselementen, die gemeinsam über einen Konus gegen die Innenwandung des Rohres gespreizt werden, die Verschiebung der Fixierungselemente in Richtung der Rohrinnenwandung durch ein Verschieben der Fixierungselemente gegeneinander zu erreichen. Durch eine von der Rohrachse im Winkel α abweichende Verschiebeebene wird dadurch jeweils ein Verschiebeweg von der Rohrachse nach außen in Richtung der Rohrwandung erreicht.

Der Winkel α der Verschiebeebene zur Rohrachse beträgt vorzugsweise 10° bis 60°. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Fixierungselemente Gleitflächen auf, an denen sie in die Fixierstellung verschoben werden. Das Verhältnis von Verschiebeweg entlang der Rohrachse zu Verschiebeweg in Richtung der Rohrwandung aus der Rohrachse läßt sich über den Winkel α unter Berücksichtigung der gewünschten Kraftverhältnisse einstellen.

Die Erfindung erlaubt es einen Adapter aus lediglich zwei Bauteilen herzustellen bei denen dann die Gleitflächen in Einbaustellung aneinander anliegen können. Ist der erfindungsgemäße Adapter mit einem hinteren und einem vorderen Fixierungselement ausgebildet, läßt sich das hintere Fixierungselement mittels eines Verbindungselementes (z. B. Seil oder Stab) an der Gleitfläche über das vordere Fixierungselement ziehen, so daß sich entweder mindestens das hintere Fixierungselement oder beide Fixierungselemente in Richtung der Rohrwandung bewegen. Die Zugstange kann dann mit einer Zugvorrichtung gekoppelt sein. Je nach Ausgestaltung der Zugstange kann die auf die Rohrwandung wirkende Haltekraft über die Zugstange einstellbar sein oder mit zunehmender über die Zugvorrichtung auf das Verbindungselement wirkender Zugkraft ebenfalls zunehmen.

Vorzugsweise ist die Zugstange als Gewindestab ausgebildet, der in einem Innengewinde des hinteren Fixierungselementes oder einem hinter dem hinteren Fixierungselement vorgesehenen Körper angeordnet ist und das hintere Fixierungselement über das vordere Fixierungselement zieht.

Am hinteren und/oder vorderen Ende der Fixierungselemente kann ein Dichtelement vorgesehen sein. Dieses ist vorzugsweise als spreizbarer Dichtring ausgebildet, der durch einen Spreizkopf bei Längverschiebung des Verbindungselementes gegen die Rohrwandung gespreizt wird. Entsprechende Dichtelemente sind in der DE 197 47 250 A1 beschrieben. Durch Verwendung eines entsprechenden Dichtelements läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft für Gas- oder Trinkwasserrohre einsetzen, die beim Verlegen nicht verschmutzt werden dürfen.

Besonders vorteilhaft ist es die Fixierungselemente aus einem einstückigen Körper herzustellen, wie beispielsweise einem Hohlzylinder mit Zahnprofil. Ein solcher Körper kann dann durch einen in bezug auf seine Achse schrägen Schnitt in zwei Teilkörper getrennt werden, die sich als Fixierungselemente verwenden lassen, während die Schnittfläche als Gleitebene dient. Die Teilkörper können in das zu ziehende Rohr eingeschoben werden, wobei ein Verbindungsmittel wie eine Stange oder ein Gewindestab die Verbindung zu einer Zugvorrichtung, vorzugsweise über ein Drehgelenk herstellt und gleichzeitig mit dem hinteren Teilkörper verbunden ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Verschiebeweg des Verbindungsmittels in bezug auf eines oder beide Fixierungselemente zum Spreizen einer Dichtung genutzt. So kann eine Dichtung durch Spreizen oder Quetschen in Verbindung mit der Rohrwandung gebracht werden. Diese Dichtung kann am hinteren Ende der Fixierungselemente angeordnet sein und über einen mit der beschriebenen Gewindestange verbundenen Konus gegen das hintere Fixierungselement gezogen werden, wobei die Spreizung des Dichtelementes vorzugsweise einsetzt, wenn das Fixierungselement in Eingriff mit der Rohrwandung gelangt ist.

Bei einer anderen Ausführungsform werden die Fixierungselemente gegeneinander bewegt indem sowohl eine Kraft an dem hinteren als auch eine in entgegengesetzter Richtung wirkende Kraft an dem vorderen Fixierungselement angelegt wird, um diese in Eingriff mit der Rohrwandung zu bringen und gegebenenfalls ein Dichtelement zu spreizen.

Bei einer weiteren Ausführungsform zur Herstellung von mindestens zweiteiligen Rohrfixierungselementen werden die Rohrfixierungselemente durch Trennen eines mit Fixierungsmitteln versehenen Körpers entlang einer Ebene, die einen Winkel α > 0° zur aus den Fixierungsmitteln ausgebildeten Hüllfläche aufweist, erzeugt. Ein Block oder Zylinder wird schräg zerteilt und eines der resultierenden Teilstücke mit einem Verbindungsmittel wie beispielsweise einem oder zwei Flacheisen verbunden. Zum Fixieren des Rohres wird dann das zweite Teilstück mit der aus der Trennung resultierenden Schrägfläche an die Schrägfläche des ersten Teilstücks angelegt und das erste Teilstück über die Verbindungsmittel wie beispielsweise Flacheisen im Rohr über das zweite Teilstück gezogen, wodurch ein Eingreifen in die Rohrwandung erfolgt. Diese Ausgestaltung der Erfindung erlaubt es für die Fixierungselemente auch auf Vollkörper zurückzugreifen, wobei die Verbindungsmittel an der Außenfläche eines Fixierungsmittels angeordnet werden können. Die Verwendung von Flacheisen hat gleichzeitig den Vorteil, daß diese eine gewisse Füh rung für das vordere Fixierungselement gewährleisten.

Ein erfindungsgemäßes Rohrfixierungselement weist einen schräg in zwei Stücke zerteilten Körper, wie einen Zylinder, Knüppel, Bolzen, Rohr oder dergleichen, auf. An der Außenseite sind Fixierungsmittel angeordnet, während an einem Teilkörper ein Verbindungsmittel, beispielsweise eine Stange oder ein Seil, angeordnet ist.

Insbesondere bevorzugt können die Rohrfixierungselemente zur Abdichtung der Enden eines Rohres oder zu einer Druckprüfung verwendet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 ein erfindungsgemäßer Adapters;
2 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Adapters;
3 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Adapters.
Der erfindungsgemäße Adapter weist ein vorderes Fixierungselement 1 und ein hinteres Fixierungselement 2, hergestellt aus einem an der Fläche 3 und 4 getrennten Hohlzylinder mit Zahnprofil 6 auf. Die Trennflächen 3, 4 dienen gleichzeitig als Gleitebene zum Verschieben der Fixierungselemente 1, 2 in Richtung der Rohrwandung. Zum Fixieren der Fixierungselemente in einem Rohr wird eine Gewindestange 8 mit einem Drehkopf 10 in die Bohrung 11a, 11b der Fixierungselemente 1, 2 eingeschoben und in ein am hinteren Fixierungselement 2 angeordnetes Gewinde 11c eingedreht. Die Gleitflächen 3, 4 werden zur Deckung gebracht und der Adapter in das zu fixierende Rohr 12 eingeschoben. Durch Drehen der Gewindestange 8 fährt nun das hintere Fixierungselement 2 an der Gleitfläche 3 des vorderen Fixierungselementes 1 hoch, wenn die Gewindestange 8 mit dem Fixierungselement 1 verbunden ist, da das Fixierungselement 1 kein Gewinde aufweist. Alternativ kann die Gewindestange aus zwei gegenläufigen Gewindeabschnitten bestehen, wobei dann die Fixierungselemente 1, 2 gegenläufige Gewinde aufweisen. In beiden Fällen werden die Fixierungselemente 1, 2 durch Drehen der Gewindestange mit dem Rohr 12 in Eingriff gebracht. Das vordere Fixierungselement weist einen Kopf 14 auf, der entweder an dem Rohrende anliegt oder mit in das Rohr eingeschoben werden kann. Bei der am Rohrende anliegenden Ausführungsform kann der Kopf 14 des Fixierungselementes 1 einen Dichtring aufweisen, der den Kopf 14 gegen das Rohrende abdichtet.
Bei einer anderen Ausführungsform ist ein Dichtring 24 am Ende des hinteren Fixierungs elementes 2 vorgesehen und wird durch eine Druckplatte 25 über die Zugstange 8 gegen das hintere Fixierungselement 2 gezogen, um das Rohr gegen Eindringen von Schmutz abzudichten.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist ein in zwei Fixierungselemente 1, 2 schräg getrennter Block jeweils Zahnprofile 36, 37 auf. An einem Fixierungselement 2 sind Flacheisen 38, 39 angeschweißt. Das zweite Fixierungselement 1 wird mit seiner Gleitfläche 3 auf die Gleitfläche 4 des Fixierungselementes 2 zwischen die Flacheisen 38, 39 eingelegt. In dieser Konformation wird der Adapter in ein Rohr eingeschoben, wobei zum Fixieren des Rohres das Fixierungselement 2 mittels der Flacheisen 38, 39 über das Fixierungselement 1 gezogen wird. Zu diesem Zweck weisen die Flacheisen Bohrungen 40 auf.

Claims

Adapter zum Verbinden eines in das Erdreich einzuziehenden Rohres (12) mit einer Zugvorrichtung, wobei der Adapter eine Zugstange (8) und ein hinteres und ein vorderes Fixierungselement (1, 2) zum Fixieren des Adapters an der Rohrinnenwand aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungselemente auf einer schiefen Ebene gegeneinander verschiebbar sind, wobei das hintere Fixierungselement (2) mit der Zugstange (8) verbunden ist und durch eine von der Zugvorrichtung auf die Zugstange aufgebrachte Zugkraft gegen das vordere Fixierungselement (1) gezogen wird.
Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungselemente (1, 2) Gleitflächen (3, 4) aufweisen und entlang der Gleitflächen in die Fixierstellung verschiebbar sind.
Adapter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitflächen (3, 4) der Fixierungselemente (1, 2) in der Einbaustellung aneinander anliegen.
Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungselemente (1, 2) aus zwei zylinderförmigen Stücken bestehen.
Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungsmittel als Zahnprofil (6) usgebildet sind.
Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange ein Drehgelenk (10) zum Verbinden mit der Zugvorrichtung aufweist.
Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche. gekennzeichnet durch an der Außenseite angeordnete Fixierungsmitteln.
Adapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche. gekennzeichnet durch ein Dichtungselement welches bei Längsverschiebung der Zugstange (8) mit einem Spreizmittel oder Längsverschiebung anderer Spreizmittel gegen die Innenwandung eines Rohres (12) gespreizt wird.