DE3139614A1 - Vorrichtung zum stossen eines unterirdischen rohres - Google Patents
Vorrichtung zum stossen eines unterirdischen rohresInfo
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Description
. ... 31-396H
Vorrichtung zum Stoßen eines unterirdischen
Rohres
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stoßen eines Rohres unterirdisch, mit welcher das Rohr durch ein Lochwerkzeug
bzw. einen Bohrstempel·in die Erde gedruckt wird.
Man hat gefunden, daß unterirdische Bohrstempel, wie sie
z.B. in der US-PS 3 410 354 beschrieben sind, mit einem
Adapter eingerichtet bzw. zusammengepaßt werden können, der mit dem Ende eines .Rohres in Eingriff bringbar ist, wodurch
das Stoßen bzw. Aufschlagen auf. das Bohrwerkzeug oder Lo-. chungswerkzeug das Rohr nach vorn in die Erde treibt. Ein
solches Verfahren kann einen wirtschaftlichen Gewinn gegenüber herkömmlichen Erdbohrmaschinen im Bereich der anfänglichen
Ausrüstungskosten, der Einrüstzeit und der geamten Rohrinstallationszeit vorsehen.
Solche zur Zeit benutzten Adapter oder Paßstücke, die auch als Anschluß dienen, sind mit einer verjüngt zulaufenden
inneren Bohrung gebildet, um die Konizität oder den Kegel des Kopfendes des Lochungswerkzeuges passend mit einer äußeren
verjüngten Oberfläche auszugestalten, um diese in das zu stoßende Rohrende zu zwängen oder dort festzukeilen.
Eine solche Keilanordnung ist erforderlich, so daß das Rohr, der Adapter und das Lochungswerkzeug als eine Einheit
miteinander gekoppelt sind, um der Durchschlagetätigkeit und der Reaktion zu widerstehen, denen das Lochungswerkzeug
während des Vortreibens des Rohres ausgesetzt ist.
Der damit zusammenhängende Nachteil bei der derzeitigen Anordnung,
wie oben beschrieben, besteht darin, daß das Ende des Rohres, welches gerade in die Erde hineingetrieben wird,
vom Adapter aufgetrieben wird, weshalb oft ein Abschneiden
notwendig ist, falls ein zusätzliches Rohr dagegengetrieben werden muß.
Ι In Situationen, bei denen das getriebene Rohr eine äußere
Gewindeendfläche hat, weist der Adapter zur Verbindung mit
dem Rohr ein Gewindeteil auf. Das Aufschlagen auf den Adapter kann die Rohrgewinde beschädigen, so daß die Verbindung
mit einem gekoppelten Rohr weniger wirksam ist oder sogar unmöglich .wird, falls die Gewindebeschädigung auf dem angetriebenen
Rohr übermäßig ist.
Teilweise sind der Rohradapter und das Lochungswerkzeug so stramm miteinander verkeilt, daß man langzeitig Mühe aufwenden
muß, um die Teile voneinander zu trennen.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung bringt alle Vorteile der Adapter gemäß den vorstehenden Ausführungen, verhindert
aber die funktionellen Nachteile derselben. Beispielsweise
baucht sich der Adapter gemäß der Erfindung nicht auf, d.h. er wird nicht aufgetrieben, oder es gibt auch keine andere
Beschädigung des Endes des getriebenen Rohres, noch wird das Gewinde am Ende eines Gewinderohres durch Aufschlagkräfte
auf den Adapter beschädigt. Weiterhin kann der Verkeilgriff zwischen dem Rohr, Adapter und Lochungswerkzeug
leicht dadurch gelöst werden, daß man eine Aufschlagbelastung auf das Lochungwerkzeug in Richtung vom Adapter fort
aufbringt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
eines bevorzugten Äusführungsbeispieles in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen
Fig. 1 die Draufsicht auf einen bekannten Adapter unter Dar-. stellung des Auftreibens des Rohrendes, wie es beim
Eintreiben des Rohres auftreten kann, Fig. 2 eine Draufsicht auf einen bekannten Adapter, der auf
ein Gewindeende eines Rohres aufzubringen ist, wobei die Aufschlagbelastung des Adapters zur Gewindebeschädigung
führen könnte,
Fig. 3 die Draufsicht eines Adapters gemäß der Erfindung
Fig. 3 die Draufsicht eines Adapters gemäß der Erfindung
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unter Darstellung der Anordnung dann, wenn der Adapter dazu benutzt wird/ ein Rohr durch ein Bohrbzw.
Lochungswerkzeug in die Erde zu treiben, Fig. 4 die Draufsicht eines Adapters gemäß Fig. 3, teilweise
im Schnitt, und
Fig. 5 die Endansicht des Adapters, wenn man in Fig. 4 von
rechts nach links blickt.
Fig. 1 veranschaulicht einen herkömmlichen Adapter 10, der von einem Erdlochwerkzeug 12 getrieben wird. Der Adapter
hat eine verjüngt zulaufende oder kegelförmige Außenfläche, * die teilweise in ein Rohr 14, welches hierdurch gestoßen
werden soll, eintritt. Der Adapter ist mit einem Axialkegelloch 16 gebildet mit einer Steigung oder Schräge, die
im wesentlichen gleich dem Schrägteil 18 entspricht, welches
auf dem Vorderende des Lochwerkzeuges 12 gebildet ist.
Man sieht, daß das Belasten des Adapters' durch das Lochwerkzeug,
welches von feiner (nicht gezeigten) Aufschlagmaschine angetrieben wird, zu einem Auftrieb 20 führt, der sich auf
dem Rohrende bildet und dessen Maß eine gewisse Beziehung zur Festigkeit des Rohres ausübt, und auch die Intensität
der Aufschlagkräfte, denen das Rohr unterworfen ist. In jedem
Falle kann ein solches aufgetriebenes Teil, das sogar in gespaltenem oder zerbrochenem Zustand belassen werden
kann, von einem Schweißwerkzeug notwendigenfalls entfernt oder abgeschnitten werden, insbesondere wenn eine saubere
Kontaktverbindung mit einem nachfolgend anzutreibenden Verbindungsrohr erwünscht ist. Ferner sind manchmal der Adapter,
das Rohr und das Lochwerkzeug derart fest miteinander verkeilt, daß eine zeitaufwendige Mühe erforderlich ist,
um diese Teile voneinander zu trennen.
Die mit dem herkömmlichen Adapter, wie er oben beschrieben ist, in Verbindung stehenden Nachteile dürften offensichtlich
sein.
Fig. 2 veranschaulicht einen anderen bekannten Adapter 22,
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-Ί-
der von einem Erdlochwerkzeug 12 getrieben wird. Das vom
Adapter 22 getriebene Rohr 24 hat ein mit Gewinde versehenes Ende 26/ und der Adapter ist so ausgestaltet/ daJJ er
mit diesem eine.Gewindeverbindung schafft, wie man in der
Zeichnung klar erkennen kann. In anderer Hinsicht ist der Adapter 22 der Ausführung des Adapters 10 ähnlich.
Bei dieser Art von Rohrtreibeanordnung kann die von dem Lochwerkzeug 12 zugeführte Aufschlagbelastung das mit Gewinde
versehen Ende 26 des Rohres abnutzen oder in anderer Weise beschädigen, wodurch eine mit einem anderen Rohr gebildete
wirksame Verbindung vermindert oder zerstört wird. Ferner kann die verformte Gewindeverbindung zwischen dem
Adapter 22 und dem Rohr 24, welche durch schwere Aufschlagbelastung
hervorgerufen ist, zu einem strengen Verbund führen, der das Abkoppeln des Adapters vom Rohr schwierig
macht, wenn das überhaupt ohne Bruch des Adapters und/oder des Rohres möglich ist.
Die mit dem herkömmlichen Adapter zur Verwendung mit mit Gewinde versehenen Rohren in der oben beschriebenen Weise
zusammenhängenden Nachteile sind ebenfalls offensichtlich.
Die Erfindung wird nun anhand einer bevorzugten Ausführungsform gemäß den Fig. 3 bis 5 veranschaulicht, bei denen der
nach den Prinzipien der Erfindung aufgebaute Adapter 28 in einer Stellung gezeigt ist.zum Treiben eines Rohres 30 als
Ergebnis von Schlagen eines oben beschriebenen Lochwerkzeuges 12 auf den Adapter. Wie man am besten in Fig. 5 sehen
kann, ist der Adapter 28, der auch als Paßstück oder Anschluß bezeichnet werden könnte, in drei gleiche Segmente
31 aufgespalten, wodurch eine radiale Ausdehnung der Segmenge relativ zueinander ermöglicht ist.
Der Adapter 28 ist zylindrisch und hat einen Teil 32 mit
kleinerem Durchmesser sowie einen Teil 34 mit gröBerem Durchmesser, wodurch dazwischen eine mit dem Rohr in Berührung
bringbare Umfangsschulter 36 geschaffen ist. Um-
. *■ -".." 31396U
fangsnuten 38 und 40 .sind in den Durchmesserteiien 32 bzw.
34 gebildet. Die Nuten dienen jeweils der Aufnahme von Federn 42 und 44 nach Art in sich geschlossener, ringförmiger
Schraubenfedern (garter springs), die konische Federn sind, welche an jedem Ende zur Bildung eines Ringes befestigt
sind. Dies.e Ringschraubenfedern dienen zum Zusammenhalten der Adaptersegmente im zusammengesetzten Zustand und helfen
auch, den Adapter in seine.außerbetriebliche Lage zurückzuführen,
d.h. einen Zustand vor dem Anbringen auf das Ende des Lochwerkzeuges und in Berührung mit dem zu treibenden
Rohr.
Man sieht, daß beim Anbringen des Adapters 28 im Rohr 30
und Einführen des Lochwerkzeuges 12 in.den Adapter, wie in Fig. 4 gezeigt ist, die Aufschlagtätigkeit des Lochwerkzeuges den Konuseingriff zwischen dem Adapter und dem Lochwerkzeug
erzwingt, um den Adapter auszudehnen, so daß .der Teil 32 mit kleinerem Durchmesser in Eingriff mit der inneren
Fläche des Rohres 30 gezwungen wird. Weitere Stoßschläge des Lochwerkzeuges erzwingen ein Verkeilen im Adapter,
wodurch eine solide Kopplung zwischen dem Rohr, dem Adapter und dem Lochwerkzeug hergestellt wird. Die Stoßenergie des
aufschlagenden Lochwerkzeuges wird dem Ende des Rohres über
die Adapterschulter 36 zugeführt, und das Rohr wird nach
vorn in die Erde bewegt. Man erkennt, daß die große Kontaktfläche zwischen dem Adapter und dem Rohr ein Auftreiben
oder Sichbauchen des Rohres vermeidet.
Während Fig. 4 die Benutzung des Adapters bei einem gewöhnliehen
Rohr veranschaulicht, versteht es sich, daß er mit gleicher Wirkung bei einem Rohr verwendet werden kann, welches
ein mit einem Gewinde versehenes Ende hat, ohne daß das Rohrgewinde beschädigt wird.
Wenn ein Rohrstoßbetrieb abgeschlossen ist, besteht alles, was dann - erforderlich ist, darin, die Schlagrichtung des
Lochwerkzeuges umzukehren, um den Kontakt mit dem Adapter freizubringen. Der Adapter wird dann unter der Wirkung der
Ringschraubenfedern 42 und AA zusammengedrückt und dann
leicht aus dem Rohr entfernt. Jedes Erdmaterial, d.h. Sand
usw./ welches in das Rohr eintritt, wenn es vom Adapter gestoßen
wird, kann leicht herausgeschwemmt werden.
Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß durch die Erfindung
eine wirkliche und unerwartete Verbesserung der bekannten Vorrichtungen geschaffen ist.
Claims (1)
- Dr. Dieter Weber Klaus Seiffert31396UPatentanwälteDlpl-Cfaem. Dr. Dieter Weber . Dipl.-Phys. Klaus BeitteH Postfaoh Θ14Β · Θ2ΟΟ WiesbadenDeutsches Patentamt Zweibrückenstr.8000 MünchenD - 6200 Wiesbaden 1Oustav-FreyiaK-etraBe 26 Telefon 0 βΐ 21/87 27 20 Telegrammadresse: Willpatent Telex: 4-186247Postscheck· Frankfurt/Main 67B3-6O2 Bank: Dresdner Bank AO1 Wiesbaden, KLomo-Nr. 27Θ8Ο7 (DLZ GlUSOOBO)1 27005. Oktober 1981 Sf/WhAllied Steel & Tractor Products,Inc., 5800 Harper Road, Solon,Ohio 44139, USAVorrichtung zum Stoßen eines unterirdischen RohresPriorität: Serial No. 196 867 vom 14. Oktober 1980 in USAPatentansprücheVorrichtung zum Stoßen eines unterirdischen Rohres mit einem Adapter, der ein zylindrisches Teil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß# das zylindrische Teil (28) zur Bildung kongruenter Teile (31) axial gespalten ist und mit einem axialen, verjüngt zulaufenden Loch (16) gebildet ist, daß eine Schulter(36) um den Umfang des Teils (28) herum angeordnet ist und daß mindestens ein elastischer Körper (42, 44) den zylindrischen Teil (28) derart umgibt, daß die kongruenten Teile (31) zusammengehalten bleiben.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kongruenten Teile (31) insgesamt mindestens drei an der Zahl sind.3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schräge des verjüngt zulaufenden axialen Loches (16) mit der Schräge bzw. Steigung des Vorderendes (18) des Erdbohrwerkzeuges (12), welches mit dem Adapter (28) benutzt ist, vergleichbar ist.4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (28) einen ersten Teil (32) mit einem Durchmesser aufweist, der etwas geringer als der Innendurchmesser eines Rohres (30) ist, welches von dem Adapter (28) gestoßen werden soll, und einen zweiten Teil (34) mit einem Durchmesser aufweist, der mindestens gleich dem Außendurchmesser des Rohres (30) ist.5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter (36) durch eine Wand gebildet ist, welche durch die Durchmesserdifferenz zwischen dem ersten (32) und dem zweiten Teil (34) des Adapters (28) hervorgerufen ist.6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster elastischer Körper (42) in einer Umfangsnut (38) angeordnet ist, die in dem ersten Teil (32) des Adapters (28) .gebildet ist, und ein zweiter elastischer Körper (44) in einer umfangsnut (40) angeordnet ist, die in dem zweiten Teil (34) des Adapters (28) gebildet ist.31396H1 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Körper (42, 44) nach Art von in sich geschlossenen, ringförmigen Schraubenfcdorn aufgebaut sind.
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