DE3139614C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen zylindrischen Adapter mit einem axialen, verjüngt zulaufenden Loch zum Stoßen eines unterirdischen Rohres.

Unterirdische Bohrstempel, wie sie z. B. in der US-PS 34 10 354 beschrieben sind, können mit einem Adapter ausgerüstet werden, der mit dem Ende eines Rohres in Eingriff bringbar ist, wodurch das Stoßen bzw. Aufschlagen auf das Bohrwerkzeug oder Lochungswerkzeug 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 gesamten 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 festzuhaken. 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.

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 erhebliche Zeit und Mühe aufwenden muß, um die Teile voneinander zu trennen.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, den eingangs genannten Adapter so zu gestalten, daß das Ende des in die Erde getriebenen Rohres nicht vom Adapter aufgetrieben wird, daß ein eventuell am Rohrende vorgesehenes Gewinde nicht beschädigt wird und das Lösen des Adapters vom Rohr ohne große Mühe schnell erfolgen kann.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

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 Lochungswerkzeug in Richtung von Adapter fort aufbringt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen

Fig. 1 die Draufsicht auf einen bekannten Adapter unter Darstellung 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 unter Darstellung der Anordnung dann, wenn der Adapter dazu benutzt wird, ein Rohr durch ein Bohr- bzw. 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 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 einer (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, 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, daß er mit diesem einen 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 versehene 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 überhaupft ohne Bruch des Adapters und/oder des Rohres möglich ist.

Die mit dem herkömmlichen Adapter zur Verwendung 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 Schlägen 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 Segmente relativ zueinander ermöglicht ist.

Der Adapter 28 ist zylindrisch und hat einen Teil 32 mit kleinerem Durchmesser sowie einen Teil 34 mit größerem Durchmesser, wodurch dazwischen eine mit dem Rohr in Berührung bringbare Umfangsschulter 36 geschaffen ist. Umfangsnuten 38 und 40 sind in den Durchmesserteilen 32 bzw. 34 gebildet. Die Nuten dienen jeweils der Aufnahme von Federn 42 und 44 nach Art in sich geschlossener, ringförmiger Schraubenfedern, die konische Federn sind, welche an jedem Ende zur Bildung eines Ringes befestigt sind. Diese 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 gewöhnlichen 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 44 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.

Claims (7)

1. Zylindrischer Adapter mit einem axialen, verjüngt zulaufenden Loch zum Stoßen eines unterirdischen Rohres, 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, daß der Adapter einen zweiten Teil (34) mit einem größeren Durchmesser aufweist, so daß eine Schulter (36) um den Umfang des Adapters (28) herum angeordnet ist, welche mit der Stirnfläche eines Rohres in Berührung bringbar ist, daß der Adapter (28) zur Bildung kongruenter Teile (31) axial gespalten ist und daß mindestens ein elastischer Körper (42, 44) den zylindrischen Adapter (28) derart umgibt, daß die kongruenten Teile (31) zusammengehalten werden.

2. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kongruenten Teile (31) insgesamt mindestens drei an der Zahl sind.

3. Adapter 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 wird, vergleichbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des zweiten Teils (34) mindestens gleich dem Außendurchmesser des Rohres (30) ist, welches von dem Adapter (28) gestoßen werden soll.

5. Adapter 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. Adapter 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.

7. Adapter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Körper (42, 44) nach Art von in sich geschlossenen, ringförmigen Schraubenfedern aufgebaut sind.