DE2630891B2

DE2630891B2 - Vorrichtung zum Verbinden eines mit einem Aufweitkonus versehenen Erdverdrängungshammers mit einem Nachziehrohr

Info

Publication number: DE2630891B2
Application number: DE2630891A
Authority: DE
Inventors: Paul 5940 Lennestadt Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-09
Filing date: 1976-07-09
Publication date: 1978-05-11
Also published as: DE2630891C3; US4133395A; DE2630891A1; CH618234A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden eines mit einem Aufweitkonus versehenen Erdverdrängungshammers mit einem Nachziehrohr.

Es sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbringen von Erdbohrungen, Erdankern und Bodeninjektionen vorgeschlagen worden, bei denen das Erdreich durch einen Erdverdrängungshammer seitlich verdrängt und die auf diese Weise erzeugten Erdbohrungen durch Nachziehrohre abgestützt werden. Das seitliche Verdrängen des Erdreichs erfolgt im einzelnen durch einen Aufweitkonus, der von der Spitze her über den ein zylindrisches Gehäuse aufweisenden Erdverdrängungshammer so weit aufgeschoben wird, bis eine in dem Aufweitkonus als Sackbohrung ausgebildete Ringausnehmung an einer aus einem Kragen bestehenden Schulter des Erdverdrängungshammers zur Anlage gelangt An das hintere Ende des Aufweitkonus läßt sich beispielsweise aus Stahl oder Plastik bestehendes Nachziehrohr derart anschließen, daß das Nachziehrohr in die von dem Erdverdrängungshammer geschaffene Erdbohrung eingezogen wird und so die Erdbohrung aussteift Da der Innendurchmesser des Nachziehrohrs größer als der zum Abstützen des Aufweitkonus dienende Kragen des Verdrängungshammers ist, kann nach Umschalten des Verdrängungshammers auf Rücklauf der Erdverdrängungshammer durch das Nachziehrohr zurückgeholt werden, so daß sich das eingebrachte Nachziehrohr für Injektionen verwenden und auch aus der Erdbohrung herausziehen läßt.

An das mit dem Verdrängungshammer verbundene Nachziehrohr lassen sich weitere Nachziehrohre anschließen. Für den Fall, daß die Belastung des oder der Nachziehrohre bzw. die Reibung zwischen dem oder den Nachziehrohren und dem sie umgebenden Erdreich zu groß wird, so daß der Erdverdrängungshammer die Nachziehrohre nicht mehr aus eigener Kraft nachziehen

^J5 kann, ist auch schon vorgeschlagen worden, auf das oder die Nachziehrohre zusätzlich zu der Zugkraft des Erdverdrängungshammers noch eine Schubkraft am Ende des letzten Nachziehrohrs aufzubringen. Dies geschieht mit Hilfe einer hydraulischen Presse mit einem Hohlkolben und einer selbstgreifenden Zange. Wenngleich hierdurch das oder die Nachziehrohre und der Aufweitkonus in zufriedenstellender Weise mit Druck beaufschlagt werden, und sich somit eine zu hohe Reibungskraft an den Nachziehrohren überwinden läßt, ist diese Art der Beaufschlagung insofern nachteilig, als der Erdverdrängungshammer selbst in dem angeschlossenen Nachziehrohr nach hinten keine feste Abstützung findet, die jedoch erforderlich ist, um eine optimale Schlagwirkung des Erdverdrängungshammers zu erreichen. Die Abstützung im Nachziehrohr fehlt deshalb, weil sich dort kein vorstehender Anschlag befinden darf, da andernfalls beim Zurückholen des Erdverdrängungshammers dessen Kragen auf einen solchen Anschlag treffen würde und somit der Erdverdrängungshammer nicht mehr zurückgeholt werden könnte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine zum Verbinden eines mit einem Aufweitkonus versehenen Erdverdrängungshammers mit einem Nachziehrohr geeignete Vorrichtung zu schaffen, die mit baulich

^h(l einfachen Mitteln ein selbsttätiges Verbinden und Lösen zwischen dem Erdverdrängungshammer und dem Nachziehrohr sicherstellt und gleichzeitig den Erdverdrängungshammer nach hinten abstützt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine beim axialen Aufein-

^IV1 anderzubewegen des Aufweitkonus und des Nachziehrohrs den Verdrängungshammer selbsttätig festhaltende und beim axialen Auseinanderbewegen des Aufweitkonus und des Nachziehrohrs selbsttätig lösende

Klemmvorrichtung erreicht. Auf diese Weise ergibt sich eine Vorrichtung, die eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Erdverdrängungshammer und dem Nachziehrohr so lange aufrecht erhält, wie am hinteren Ende des Nachziehrohrs eine axiale Schubkraft ausgeübt wird. Sobald die Schubkraft am Nachziehrohr aufhört, öffnet sich die Verbindung zwischen dem Erdverdrängungshammer und dem Nachziehrohr automatisch, so daß der Erdverdrängungshammer frei ist und gegebenenfalls im Schütze des Nachziehrohrs zurückgeholt werden kann.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung besteht die Klemmvorrichtung aus einem längsgeschlitzten Klemmring. Es handelt sich hierbei um ein sehr einfaches und leicht herzustellendes Bauteil, das aufgrund seiner geschlitzten Ausführung auch leicht montierbar ist

Vorzugsweise ist der Klemmring als Doppelkeilring ausgebildet und besteht aus einem federnden Werkstoff. Somit läßt sich beim Aufeinanderzubevegen des Nachziehrohrs und des Erdverdrängungshammers der Doppelkeilring sehr leicht in seine Klemmstellung bringen, während er nach dem Auseinanderbewegen der genannten Teile, wenn also die Schubkraft auf das Nachziehrohr aufhört, wieder in seine ursprüngliche Ausgangslage zurückspringt.

Vorzugsweise besitzt der Klemmring eine zylindrische Innenfläche und zwei keil- bzw. dachförmig zueinander verlaufende äußere Schrägflächen.

Weiterhin ist es für die Erfindung vorteilhaft, wenn der Klemmring im Bereich zwischen dem Aufweitkonus und einer mit dem Nachziehrohr befestigten und auf dem Aufweitkonus verschiebbaren Büchse angeordnet ist. Dies macht es möglich, die Verbindung des Nachziehrohrs mit der Büchse beliebig zu gestalten. Ferner sind die einander zugewandten Enden des Aufweitkonus und der Büchse entsprechend den äußeren Schrägflächen des Klemmrings vorzugsweise mit Anlageflächen versehen.

Um die axiale Verschiebbarkeit des Verdrängungshammers bzw. des Aufweitkonus einerseits und der Büchse andererseits zu begrenzen, ist der Aufweitkonus an seinem hinteren, der Büchse zugewandten Ende als Hülse ausgebildet und mit einem radial nach außen vorstehenden Anschlag versehen, während die Büchse einen mit dem Anschlag der Hülse zusammenwirkenden, nach innen vorstehenden Anschlag aufweist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden des näheren beschrieben. In der Zeichnung zeigt in jeweils schematischer Darstellung

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Erdverdrängungshammer mit einem Nachziehrohr in der Offenstellung der Teile.

Fig. 2 einen entsprechenden Längsschnitt durch den Erdverdrängungshammer in der Schließstellung,

F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung eines Teils des Erdverdrängurigshammers in vergrößertem Maßstab in der Offenstellung und

Fig.4 eine der Fig.3 entsprechende Darstellung in Schließstellung.

Wie aus den F i g. 1 und 2 hervorgeht, besitzt ein Erdverdrängungshammer 1 an seinem hinteren Ende einen Kragen 2 mit einer Abschrägung 3 an seiner hinteren Kante. Auf dem Kragen 2 sitzt ein Aufweitkonus 4, der von der Spitze her auf den Erdverdrängungshammer 1 aufgeschoben wird. In weiter unten näher beschriebener Weise ist auf dem Aufweitkonus 4 eine

ίο

Büchse 5 verschiebbar gelagert, an der über ein Gewinde 6 ein Nachziehrohr 7 angeschraubt ist. Im Bereich zwischen der Verbindungsstelle zwischen dem Aufweitkonus 4 und der Büchse 5 ist eine Klemmvorrichtung 8 aus einem längsgeschlitzten Klemmring 9 angeordnet.

Weitere Einzelheiten der Klemmvorrichtung sowie der Ausgestaltung des Aufweitkonus 4 und der Büchse 5 gehen aus Fig.3 hervor. Wie dort ersichtlich, besitzt der Klemmring 9 eine zylindrische Innenfläche 11 sowie zwei äußere keil- bzw. dachförmig zueinander verlaufende Schrägflächen 12, 13. Der Klemmring 9 ist demgemäß als Doppelkeilring ausgebildet. An den einander zugewandten Enden des Aufweitkonus 4 und der Büchse 5 befinden sich entsprechend dem Verlauf der Schrägflächen 12, 13 des Klemmrings 9 Anlageflächen 14,15.

Der hintere, der Büchse 5 zugewandte Teil des Aufweitkonus 4 ist als Hülse 16 ausgebildet In der Hülse 16 des Aufweitkonus 4 befindet sich ein nach außen vorstehender Anschlag 17, der mit einem nach innen vorstehenden Anschlag 18 an der Büchse 5 zusammenwirkt. Des weiteren befindet sich an der Hülse 16 eine abgestufte Umfangsfläche 19, auf der ein Mantelteil 21 der Büchse 5 verschiebbar gelagert ist. Alle Teile sind nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet, so daß eine axiale Relativbewegung zwischen der mit dem Nachziehrohr 7 verbundenen Büchse 5 einerseits und dem mit dem Verdrängungshammer 1 verbundenen Aufweitkonus 4 möglich ist, und zwar innerhalb der in Fig.3 und 4 wiedergegebenen Stellungen. In Fig.3 sind die Teile auseinanderbewegt, d. h. die Büchse 5 und der Aufweitkonus 4 besitzen einen größeren Abstand voneinander, während in F i g. 4 die Büchse 5 und der Aufweitkonus 4 aufeinander zu bewegt, d. h. in gegenseitiger Anlage gehalten sind.

In der Hülse 16 befindet sich noch eine als Sackbohrung ausgebildete Ringausnehmung 22, die eine Anschlagkante 23 innerhalb des Aufweitkonus 4 bildet, an der eine vordere Ringschulter 24 des Kragens 2 des Verdrängungshammers 1 anliegt.

Wenn mit Hilfe des Erdverdrängungshammers 1 das Nachziehrohr 7 in eine nicht dargestellte Erdbohrung eingezogen werden soll, geschieht dies normalerweise mit Hilfe des Erdverdrängungshammers 1 selbst. Wird die Reibung zwischen dem Nachziehrohr 7 und der sie umgebenden Erdbohrung zu groß, so daß der Erdverdrängungshammer den Antrieb nicht mehr allein bewältigen kann, wird auf das freie Ende, des Nachziehrohrs 7 mit Hilfe einer hydraulischen Presse und einer selbstgreifenden Zange eine Schubkraft ausgeübt. Somit wird von hinten auf den Erdverdrängungshammer eine axiale Kraft ausgeübt, während sich vorne der Erdverdrängungshammer 1 in das Erdreich einarbeitet, so daß vom Erdreich eine Reaktionskraft erzeugt wird, die der Schubkraft entgegengesetzt ist. Dieser Zustand ist in Fig.4 durch Pfeile veranschaulicht. Durch die auftretenden Kräfte werden die Büchse 5 und der Aufweitkonus 4 aufeinander zu bewegt, so daß über die Anlageflächen 14, 15 des Aufweitkonus 4 und der Büchse 5 der Klemmring 9 über seine Schrägflächen 12,13 radial nach innen gedrückt und somit der Kragen 2 des Erdverdrängungshammers 1 kraftschlüssig gehalten wird. Damit findet der Erdverdrängungshammer 1 nach hinten eine Abstützung, so daß ein wirkungsvolles Arbeiten des Erdverdrängungshammers möglich ist.

Soll nun nach dem Einbringen einer Erdbohrung der Erdverdrängungshammer 1 im Schütze des Nachzieh-

rohrs 7 zurückgeholt werden, so wird die Schubkraft auf das hintere Ende des Nachziehrohrs 7 unterbrochen. Da ferner der Erdverdrängungshammer 1 auf Rücklauf umgeschaltet wird, gelangen die Büchse 5 und der Aufweitkonus 4 unter der Wirkung des aus federndem Werkstoff bestehenden Klemmrings 9 in ihre in F i g. 3 dargestellte Lage, in der sie einen axialen Abstand voneinander aufweisen. Dadurch nimmt der Klemmring 9 seine einen größeren Innendurchmesser aufweisende Lage ein, wodurch der Kragen 2 des Erdverdrängungshammers 1 freigegeben wird und somit der Erdverdrängungshammer 1 bequem durch das Nachziehrohr 7

hindurch zurückgeholt werden kann.

Die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung braucht nicht unbedingt bei einem Erdverdrängungshammer und einem Nachziehrohr eingesetzt zu werden, sondern kann auch dort benutzt werden, wo ähnliche Probleme zu lösen sind. Schließlich braucht der Klemmring auch nicht unbedingt aus federndem Werkstoff hergestellt zu sein, vielmehr läßt sich die axiale Spreizstellung zwischen dem Aufweitkonus und der Büchse auch dadurch erreichen, daß zwischen diesen Elementen axial wirkende Druckfedern angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verbinden eines mit einem Aufweitkonus versehenen Erdverdrängungshammers mit einem Nachziehrohr, gekennzeichne t d u r c h eine beim axialen Aufeinanderzubewegen des Aufweitkonus (4) und des Nachziehrohrs (7) den Verdrängungshammer (1) selbsttätig festhaltende und beim axialen Auseinanderbewegen des Aufweitkonus (4) und des Nachziehrohrs (7) selbsttätig lösende Klemmvorrichtung (8).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (8) aus einem längsgeschützten Klemmring(9) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (9) als Doppelkeilring ausgebildet ist

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (9) aus federndem Werkstoff besteht

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (9) eine zylindrische Innenfläche (11) und zwei keil- bzw. dachförmig zueinander verlaufende äußere Schrägflächen (12,13) besitzt.

6! Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (9) im Bereich zwischen dem Aufweitkonus (4) und einer mit dem Nachziehrohr (7) befestigten und auf dem Aufweitkonus (4) verschiebbaren Büchse (5) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Enden des Aufweitkonus (4) und der Büchse (5) entsprechend den äußeren Schrägflächen (12,13) des Klemmrings (9) verlaufende Anlageflächen (14,15) aufweisen.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufweitkonus (4) an seinem hinteren, der Büchse (5) zugewandten Ende als Hülse (16) ausgebildet und mit einem radial nach außen vorstehenden Anschlag (17) versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchse (5) einen mit dem Anschlag (17) der Hülse (16) zusammenwirkenden, nach innen vorstehenden Anschlag (18) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen auf einer abgesetzten Umfangsfläche (19) der Hülse (16) verschiebbar gelagerten Mantelteil (21) der Büchse (5).

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine in der Hülse (16) befindliche, als Sackbohrung ausgebildete Ringausnehmung (22) und einen im Durchmesser entsprechend ausgebildeten Kragen (2) am Verdrängungshammer (1).

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere, der Büchse (16) zugewandte Umfangskante des Kragens (2) eine Abschrägung (3) aufweist.