-
Vorrichtung zum Einschlagen und Ziehen von Rohren I)ie Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einschlagen~und/oder Ziehen von Rohren, welche
während des Einschlagens das Austragen von Bohrgut aus dem Rohr gestattet.
-
In der US-PS 3 474 870 ist eine Vorrichtung zum Einrammen von beiderseits
offenen Rohren in den Boden beschrieben, welche das Austragen von Bohrgut aus dexa
Rohr gestattet.
-
Die dort beschriebene Vorrichtung ist zwar sehr leistungsfähig,
andererseits
jedoch auch sehr unhandlich und umständlich im Betrieb und erfordert darüber hinaus
zusätzliche, unabhängige Fuhrungsstangen zum Ausrichten der Ramme auf dem einzuschlagenden
Rohr.
-
Die Erfindung schafft eine Vorrichttng zum Einrammen von beiderseits
offenen Rohren in den Boden, welche das gleichzeitlge Austragen von Bohrgut aus
dem Rohr ermöglicht und welche allein von einem am einzuschlagenden Rohr angreifenden
Mittelrohr in Ausrichtung auf das einzuschlagende Rohr gefiihrt ist. Das Mittelrohr
dient dabei als Bohrung für einen auf- und abwärts bewegbaren Rammklotz dessen Schläge
über die das Mittelrohr mit dem einzuschlagenden oder zu ziehenden Rohr verbindenden
Ausbildungen auf das letztere übertragen werden.
-
Gemaß der Erfindung ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art
gekennzeichnet durch ein Mittelrohr, durch eine das Mittelrohr umgebende Antriebseinrichtung
mit einer das Mittelrohr umgebenden Zylinder-Kolbenanordnung, einer an einem Ende
mit dem Kolben verbündenen Kolbenstange und einem am anderen Ende der Kolbenstange
sitzenden Rammklotz, durch am unteren Ende des Mittelrohrs vorhandene Ausbildungen
zum Ausrichten des Nittelrohrs -auf das einzurammende bzw. zu ziehende Rohr, welche
zum abwärts Einrammen des Rohrs von dem Rammklotz beaufschlagbar sind, und durch
Steaereinrichtungen zum Zuführen von Druckluft in vorbestimmten Wechsel zum Zylinder
für die Abwärtsbeschleunigung des Rammklotzes zum Einschlagen des Rohrs in den Boden.
-
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Aufschlag des
Rammklotzes wahlweise an beiden Enden seines Hubs über das Mittelrohr auf'das einzurammende
bzw. zu ziehende Rohr übertragbar. Dementsprechend können die Ausbildungen zum Ausrichten
bzw. Halten des MitteLrohrs am einzurammenden bzw. zu ziehenden Rohr am unteren
undjoder am oberen Ende des HitteLrohrs angeordnet sein. In einer'Ausführ'mg ist
eine
solche Ausbildung eine Sitzstufe an der Innenseite des Mittelrohrs, in einer anderen
Ausführung ein Gewinde anschluß, welcher insbesondere beim Ziehen von Rohren aus
dem Boden Anwendung findet. Ferner können die Ausricht- und Ralteeinrichtungen als
aufschiebbare Muffe oder als an der Innenseite angreifende herkömmliche Rohrkupplung
ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist eine am Zylinder hervorstehende
Führungsstange gleitend in einer Bohrung des Rammklotzes gefuhrt und hindert diesen
an einer Verdrehung gegenüber dem Zylinder.
-
Im fOlgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung
beschrieben. Darin zeigt: Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht
einer erfindungsgemäßen Rammvorrichtung, Fig. 2 eine schematisierte Darstellang
der Rammvorrichtung in der Stellung beim Aufschlag eines Rammklotzes am unteren
Ende seines Hubs, Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Darstellung bei der Aufwärtsbewegung
des Rammklotzes vor dem nächsten Aufschlag, Fig. 4 eine Fig. 2 und 3 entsprechende
Darstellung mit dem Rammklotz in der oberen Endstellung zu Beginn der erneuten Abwärtsbewegung,
Fig. 5 eine Schrägansicht der in Fig. 1 gezeigten Rammvorrichtung, Fig. 6 eine teilweise
im Schnitt gezeigte Deil-Schrägansicht einer anderen Ausfiiiirungsform der Rammvorrichtung
und Fig. 7 eine Längsschnittansicht einer weiteren AusfWhrungsform mit zwei verschiedenen
Ausbildungen A + B für die Verbindung mit einem einzuschlagenden-bzw. zu
ziehenden
Rohr.
-
Die in Fig. 1 gezeigte Rammvorrichtung hat ein zylindrisches Innenrohr
10 mit einem oberen und einem unteren Flansch 12 bzw. 14. Die Flansche 12 und 14
sind am Mittels rohr angeschweißt oder sonstwie derart befestigt, daß sie die Rammstöße
aufzunehmen vermögen. Zum Au£wärtstreiben des Mittelrohrs 10 ist oben ein zusätzlicher
Flansch 13 vorgesehen. Am Mittelrohr 10 ist eine mit einem Rammklotz 18 verbtindene
Antriebseinrichtung 16 angeordnet Zum Abwärtstreiben des Mittelrohrs 10 beaufschlagt
der Rmmttklotz den Flansch 14 oder ein entsprechendes Teil Das Mittelrohr 10 hat
ferner Ausbildungen 20 zum Ausrichten desselben auf einem einzurammenden bzw. zu
ziehenden Rohr T und zum über tragen der Rammstöße vom Mittelrohr auf das Rohr T.
Zum Auf-und Abwärtsbewegen des Rammklotzes 18 ist eine Steuereinrichtung 21 vorgesehen,
welche einen Zylinder 22 in vorbestimmtem Wechsel mit Druckluft speist. Zum Aufsetzen
der Vorrichtung auf ein einzurammendes oder zu ziehendes Rohr T mittels einer herkömmlichen
Hebeeinrichtung sind zwei einander diametral gegenüberstehende Augen 23 vorhanden.
-
Der Zylinder 22 der Antriebseinrichtung 16 umgibt das Mittelrohr 10
und hat einen oberen und einen unteren Luftdurchlaß 24 bzw. 26. Ein zwischen dem
Mittelrohr und der Zylinderwandung gleitend geführter Ringkolben 28 ist gegenüber
der Außenfläche des Mittelrohrs und der Innenfläche des Zylinders mittels Rundringdichtungen
30 abgedichtet. Der Kolben unterteilt den Innenraum des Zylinders 22 in eine obere
und eine untere Kammer 32 bzw. 34. Eine rohrförmige Kolbenstange 36 ist oben einstückig
mit dem Kolben 28 und unten einstükkig mit dem Rammklotz 18 ausgebildet. Das untere
Ende des Zylinders ist mittels einer Dichtung 38 um die Kolben stange 36 herum abgedichtet.
Gegenüber dem Mittelrohr 10 ist der Zylinder 22 am oberen Ende mit einer Dichtung
39 abgedichtet.
-
Die der unteren Kammer 34 zugewandte Fläche des Kolbens 28 ist kleiner
als die der oberen Kammer 32 zugekehrte, so daß die Oberseite des Kolbens bei gleichzeitiger
Zufuhr von Druckluft über die Durchlässe 24 und 26 von einer größeren Kraft beaufschlagt
wird als die Unterseite und der Rammklotz daher abwärts bewegt wird.
-
Der Rammklotz 18 hat eine axiale Bohrung 40 für die gleitende Aufnahme
einer-am Zylinder 22 befestigten Führungsstange 42, welche das Verdrehen des Rammklotzes
gegenüber dem Zylinder verhindert.
-
Die in Fig. 1 gezeigte bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung
ist insbesondere zum Ziehen von Rohren geeignet, welche zu diesem Zweck ein Außengewinde
44 aufweisen. Die Ausricht- und Halteeinrichtungen 20sind in dieser Ausführung als
Innengewinde 46 im unteren Teil des Mittelrohrs 10 ausgebildet. In weichem Untergrund
eignet sich diese Ausbildung ebenfalls zum Einrammen des Rohrs T, welches zu diesem
Zweck eine Sitzstufe 48 für das untere Ende des Mittelrohrs 10 hat, so daß die Rammstöße
nicht allein von den Gewinden 44, 46 aufgenommen werden. In den meisten Fällen kann
das Rohr T zum Einrammen mittels einer aufschiebbaren Muffe 20a (Fig. 6) einer herkömmlichen
Innenkupplung od. dergl. besser geschützt werden.
-
Die Luftzufuhr- und Steuereinrichtungen 21 weisen eine Zufuhrleitung
50 auf, welche an einer zu den Durchlässen 24 und 26 führenden Druckleitung 52 angeschlossen
ist.
-
Ein Ventil 54 fur die Steuerung der Luftzufuhr in vorbestimmbatem
Wechsel enthält eine Auslaßöffnung 56, eine Einlaßöffnung 58 und einen Ventilkörper
60, welcher wechselweise in eine Stellung zum Absperren der Einlaßöffnung 58 und
zum Verbinden des Durchlasses 24 mit der Auslaßöffnung'56 bzw.
-
zum Absperren der Auslaßöffnung 56 und zum Verbinden der Einlaßöffnung
58 mit dem Durchlaß 24-bewegbar ist. Die Bewegung des Ventilkörpers 60 indiz åeweiIs
gewünschten Stellungen
erfolgt mittels einer Betätigungsanordnung
62 (Fig.5).
-
Die Betätigungseinrichtung 62 weist eine zu am Rammklotz 18 befestigte
steife Steuerstange 64 auf, an welcher ein oberer und ein unterer Mitnehmer 66 bzw.
68 sitzen. An einer fest mit dem Ventilkörper 60 verbundenen Welle 72 stehen zwei
Finger 70, 71 hervor. Die Welle 72 ist in zwei Richtungen verdrehbar im Ventil 54
gelagert. Wie man in Fig. 5 erkennt, sind die oberen und unteren Mitnehmer quer
zueinander versetzt an der Steuerstange 6+ angeordnet und auf die Finger 70 bzw.
71 ausgerichtet. Bei der Aufwärtsbewegung des Rammklotzes 18 kommt daher der untere
Mitnehmer 68 in Anlage am Finger 70 und verdreht dadurch den Ventilkörper 60 in
die in Fig. 2 und 4 gezeigte Stellung.
-
Bei der Abwärtsbewegung des Rammklotzes 18 kommt dann der obere Mitnehmer
66 in Anlage am Finger 71, um den Ventilkörper 60 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung
zu verdrehen.
-
Die Stellung der Mitnehmer 66 und 68 relativ zueinander und zur Stellung
des Kolbens 28 im Zylinder 22 ist beispielsweise so einstellbar, daß der Kolben
bei seiner Auwärtsbewegung nicht am oberen Flansch 12 aufschlägt, d.h. daß der Ventilkörper
vor dem Aufschlag verdreht wird, so daß der Kolben also vor dem Aufschlag abgebremst
und seine Bewegungsrichtung umgekehrt wird. Beim Abwärtshub soll dagegen der Rammklotz
zumeist auf dem unteren Flansch 14 aufschlagen.
-
Soll jedoch das Mittelrohr aufwärts getrieben werden, etwa um das
Rohr T aus einem Bohrloch zu ziehen, so werden die Mitnehmer so eingestellt, daß
beim Abwärtshub kein Aufschlag stattfindet.
-
Die Arbeitsweise der Rammvorrichtung geht am deutlichsten aus Fig.
2 bis 4 hervor. In Fig. 2 befindet sich der Rammklotz nach dem Aufschlag'auf dem
unteren Flansch 14, bei welchem sich das Mittelrohr 10 und damit das Rohr g um eine
in Fig. 1 gestrichelt angedeutete Strecke bewegt hat, in seiner unteren Endstellung.
Im Augenblick des Aufschlags kommt der obere Mitnehmer 66 in Anlage am Finger 71
des Ventils und verschwenkt diesen abwärts, um damit den Ventilkörper
60
in die in Fig. 3 gezeigte Stellung zu drehen.
-
Während nun die zugeführte Druckluft allein der unteren Kammer 34
zuströmt, ist die obere Kammer 32 über den Auslaß 56 entlüftet. Die einströmende
Luft beaufschlagt die Unterseite des Kolbens 28, so daß sich der Rammklotz aufwärts
bewegt. Kurz bevor der Kolben das obere Ende des Zylinder 22 erreicht, kommt der
untere Mitnehmer 68 in Anlage am Finger 70 und dreht dadurch den Ventilkörper 60
zurück in die in Fig. 4 gezeigte Stellung. In dieser Stellung strömt die zugeführte
Druckluft in die beiden Kammern 32 und 34, so daß die Aufwärtsbewegung des Kolbens
weich abgebremst und der Rammklotz dann wieder abwärts beschleunigt wird.
-
Während des vorstehend beschriebenen Betriebs, der Rammvorrichtung
kann ein Bohrgestänge, ein Rohr od. dergl. durch das Mittelrohr hindurch eingeführt
werden, etwa um das einzurammende Rohr g unter Druck mit Bohrschlamm zu beschicken.
-
Der Bohrschlamm kann dann zusammen mit dem Bohrgut über eine Abflußöffnung
abfließen.
-
Wie man in Fig. 1 erkennt, kann die Vòrrichtung auch so eingestellt
werden, daß das Mittelrohr 10 aufwärts getrieben wird. Dazu werden die Mitnehmer
66 und 68 so eingestellt, daß der Abwärtshub des Rammklotzes 18 weich abgebremst
wird und dieser bei seinem Aufwärtshub voll aufschlägt. In dieser Einstellung befindet
sich der Zylinder 22 in Anlage an der Unterseite des Flanschs 13 und der Kolben
schlägt auf dem Flansch 12 auf, wie dies gestrichelt in Fig. 1 dargestellt ist.
-
In der Ausführung nach Fig. 6 ist der Zylinder 22a anders als bei
der vorstehend beschriebenen ersten Ausführung fest mit dem Mittelrohr 10a verbunden.
Im übrigen sind die Druckluft-Zufuhr- und Steuereinrichtungen die gleichen wie bei
der ersten Ausfuhrungsform. Ein weiterer Unterschied dieser Ausführung besteht in
den Ausbildungen zum Ausrichten
und Halten des Mittelrohrs 10a
am einzurammenden RohrT.
-
Hier ist dafür eine frei aufschiebbare Muffe 20a vorgesehen.
-
Diese hat eine obere und eine untere erweiterte Bohrung 101 bzw. 102
sowie einen Rohranschluß 100 zum Austragen von Bohrschlamm aus dem Rohr T. Das Mittelrohr
10a bzw. das Rohr T sitzen in den erweiterten Bohrungen 101 bzw. 102 und setzen
an einem dazwischen verlaufenden Ringsteg 103 auf. In dieser Ausführung hat das
Mittelrohr keinen unteren Flansch, der Rammklotz beaufschlagt vielmehr die Muffe
20a direkt. Gegebenenfalls können die erweiterten Bohrungen sowie die entsprechenden
Enden des Mittelrohrs und des Rohrs g Gewinde aufweisen, so daß das Rohr in bekannter
Weise auch gezogen werden kann. Die Arbeitsweise dieser Ausführung der Vorrichtung
ist im wesentlichen die gleiche wie die der ersten Ausführung und braucht daher
nicht im einzelnen beschrieben zu werden. Beim Aufschlag des Rammklotzes 18 auf
der Muffe 20a gleitet diese jeweils um ein Stück am Mittelrohr abwärts, worauf dieses
dann seinerseits in der Muffe abwärts gleitet, bis es mit dem unteren Ende wieder
auf dem Ringsteg 103 aufsitzt.
-
Die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform einer Rammvorrichtung hat ein
Mittelrohr 80 mit einer Verbreiterung 82 am unteren Ende. Ein Rammklotz 84 beaufschlagt
die Oberseite der Verbreiterung 82. Am oberen Ende hat das Mittelrohr 80 eine innere,
abwärts gerichtete Stufe 86, mit welcher es auf dem oberen Ende eines zum Einrammen
bestimmten Rohrs 88 aufsetzt. Ein in einem das Mittelrohr umgebenden Zylinder 90
beweglicher Kolben 89 ist über Kolbenstangen 91 mit dem Rammklotz 84 verbunden.
Die Kolbenstangen 91 sind durch in die untere Endwandung des Zylinders eingesetzte
Buchsen 92 hindurchgeführt. Die Wirkungsweise des Zylinders, des Kolbens und eines
Druckluft-Steuerventils 92 ist im übrigen die gleiche wie bei der Ausführung nach
Fig. 1.
-
Das untere Ende des Zylinders ist mit einem Dichtungsring 96 abgedichtet.
In der Ausführung A ist ein zweiter Dichtungsring 97 zum Abdichten des Zylinders
am oberen Ende vorgesehen. Zer Zylinder ruht hier auf einer aufwärts gerichteten
Stufe 98 an der Außenseite des Mittelrohrs. In der Ausführung B ist für die Befestigung
des Zylinders am Mittelrohr ein Gewinde 99 vorgesehen.
-
Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehenden
Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und
räumlicher Anordnunge-n, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination
erfindungswesentlich sein.