DE3306047A1 - Einrichtung zum steuerbaren vorpressen von rohren zur herstellung eines unterirdischen rohrvortriebes - Google Patents

Description

Witte Bohrtechnik GmbH
Maschinenfabrik

An der B 65
3o6o Stadthagen

Einrichtung zum steuerbaren Vorpressen von Rohren zur Herstellung eines unterirdischen Rohrvc-rtriebes

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum steuerbaren Vorpressen von Rohren zur Herstellung eines unterirdischen Rohrvortriebes, bestehend aus einem Abstützrohr, an dessen Kopfende ein Steuerkopf angelenkt ist, der mittels im Kopfbereich des Abstützrohres angeordneter Steuerzylinder verschwenkbar ist, für die eine startgrubenseitig installierte Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, sowie mit einem Bohrwerkzeug, einer Einrichtung zur Erzeugung eines Richtstrahles, einer Zielscheibe und einer Einrichtung zur Auswertung der Zielscheibe.

Bei dem Erfordernis, zielgenau unterirdisch zu bohren, werden bislang hochkomplizierte, mit einem Laserstrahl arbeitende Steuereinrichtungen eingesetzt, die im Bereich der hier betroffenen unbegehbaren Rohrdurchmesser darauf basieren, im Kopfbereich des Anfangsrohres einen kompletten Steuerstand mit Meßinstrumenten und einer Zielscheibe unterzubringen, wobei auf die Scheibe durch die Rohre hindurch von der Startgrube aus ein Laserstrahl gerichtet wird. Der Steuerstand und die Scheibe mit dem Auftreffpunkt des Laserstrahles werden laufend von einer ebenfalls im Kopfbereich des Anfangsrohres untergebrachten kleinen Kamera fotografiert und in Art eines Fernsehbildes in die Startgrube übertragen, wo praktisch ein zweiter

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Steuerstand existiert, an dem dann von der Bedienungsperson unter Auswertung des Fernsehbildes die erforderlichen Steuervorgänge für den Steuerkopf ausgelöst werden. Diese Einrichtung arbeitet zwar durchaus mit der gewünschten Zielgenauigkeit, ist jedoch so teuer, daß ihre Anschaffung für kleine und mittlere Tiefbauunternehmen nicht in Betracht kommt. Für die Unterbringung all der Aggregate insbesondere im Kopfbereich des Abstützrohres ist darüberhinaus in jedem Fall ein gewisser Mindestdurchmesser für die Rohre erforderlich, der bei ca. 5oo mm liegt. Für kleinere Rohrdurchmesser hat man sich bislang außer Stande gesehen, ein zielgenaues, gesteuertes Vorpressen der Rohre durchzuführen.

Es ist dabei andererseits auch bekannt, insbesondere im Rohrdurchmesserbereich von 3oo - 5oo mm, gegebenenfalls auch noch kleiner,, ein ungesteuertes Vorpressen von Rohren nach dem sogenannten Preßbohrverfahren mit Bodenentnahme durchzuführen. In dem Steuerkopf befindet sich dabei der Bohrkopf, der das Erdreich aufbohrt. Der Bohrkopf sitzt am vorderen Ende einer Förder-Bohr-Schnecke, die im Abstützrohr so groß ist, daß sie das Abstützrohr im wesentlichen vollständig ausfüllt.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die auf baulich einfachere Weise ein steuerbares Vorpressen von Rohren auch im Bereich kleinerer Rohrdurchmesser als bisher zielgenau ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß bei Verwendung einer das Abstützrohr ausfüllenden Bohr-Förder-Schnecke diese mit einem großdurchmessrig hohlen Achsrohr versehen ist und in diesem im Kopfbereich die Zielscheibe-befestigt istund die

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Einrichtung zur Erzielung des Richtstrahles so angeordnet ist, daß der Richtstrahl in der Achsrohrmittellängsachse liegt. Ferner ist die Verwendung einer in der Startgrube vorgesehenen optischen Einrichtung zur Betrachtung der Zielscheibe vorgesehen.

Ausgehend von den bekannten Einrichtungen zum Vorpressen nach dem sogenannten Preßbohrverfahren mit. der Bodenentnahme durch den Bohrkopf und die nachgeordnete Schnecke ist durch den Anmeldungsgegenstand insbesondere für den für diese Einrichtungen üblichen Einsatzbereich von Rohrdurchmessern zwischen 3oo und 5oo mm eine denkbar einfache Möglichkeit einer sehr zielgenauen Steuerung des Vorpressens geschaffen worden, wobei durch die großdurchmessrig hohle Ausgestaltung des Anfangsrohres der Raum geschaffen ist,

1. die Zielscheibe unterzubringen und 2. Platz für den Richtstrahl zu schaffen, der dabei in der Achsrohrmittellängsachse liegt. Kommt es dabei im Kopfbereich der Einrichtung beim Bohren vor Ort durch Hindernisse oder dergleichen zu Abweichungen von der gewünschten Vorpreßrichtung, sieht man dies unmittelbar durch die Abweichung des Richtstrahles vom Mittelpunkt der Zielscheibe und man kann dann mit Hilfe der üblichen Markierungen auf einer derartigen Zielscheibe die Abweichung nach Größe und Richtung sofort feststellen und durch Betätigung der Steuerzylinder im Kopfbereich des Abstützrohres über die startgrubenseitig installierte Betätigungseinrichtung von Hand den Steuerkopf entsprechend gegensteuern.

Im Verhältnis zu den bisherigen hochkomplizierten Steuereinrichtungen ist eine derartige Einrichtung baulich erheblich vereinfacht und man kann auch bei wesentlich niedrigeren Rohr-

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durchmessern als bisher gesteuert zielgenau vorpressen.

Die Verwendung einer optischen Betrachtungseinrichtung für die Zielscheibe vermeidet dabei all die Schwierigkeiten, die sich aus der Verwendung von elektrisch-elektronischen Einrichtungen im Hinblick auf den geschlossenen Metallmantel des Achsenrohres ergeben könnten und die sich auch bei derartigen Systemen daraus ergeben könnten, daß etwaige rückleitende Kabel oder dergleichen an dem umlaufenden Achsrohr oder der mit dem Achsrohr umlaufenden Zielscheibe be-IQ festigt werden müßten.

Gemäß einer ersten Ausführungsform ist eine transparente, mit Markierungen versehene Zielscheibe vorgesehen, hinter der eine Lichtquelle angeordnet ist, wobei als optische Betrachtungseinrichtung ein Theodolit verwendet wird, dessen ortsfeste startgrubenseitige Installierung zugleich den Richtstrahl vorgibt. Es ist bei dieser Ausgestaltung auf einfache Weise möglich, durch die Festausrichtung des Fadenkreuzes des Theodoliten auf den Mittelpunkt der von hinten angeleuchteten transparenten Zielscheibe die gerade Vorpreßrichtung optisch festzulegen, so daß Abweichungen von der geraden Vorpreßrichtung sich durch Verlagerungen der Zielscheibe und ihrer Markierungen im Verhältnis zum festgelegten Fadenkreuz des Theodoliten leicht erkennen lassen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es möglich, als Einrichtung zur Erzeugung des Richtstrahles ein Lasergerät zu nehmen und als Zielscheibe dann eine den Laserstrahl reflektierende Scheibe zu nehmen. In einem solchen Fall gibt der Laserstrahl die gerade Vorpreßrichtung vor. Bei dieser Anordnung genügt als optische Betrachtungseinrichtung für die

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Zielscheibe, auf der sich ja der. Auftreffpunkt des Laserstrahles abbildet, ein Fernglas, mit dem gegebenenfalls Abwanderungen des Zielscheibenmittelpunktes im Verhältnis zu dem in der Rohrmittellängsachse liegenden Laserstrahl erkannt werden können, so daß dann danach wieder entsprechend gegengesteuert werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Einrichtung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen

Figur 1 eine schematisierte, teilweise geschnittene Darstellung einer derartigen Einrichtung,

Figur 2 eine Teilschnittdarstellung durch den die Zielscheibe tragenden Bereich des hohlen Achsrohres der Bohr-Förder-Schnecke der Einrichtung nach

Figur 1.

Die dargestellte Einrichtung beinhaltet ein Abstützrohr 1, das von der Startgrube bis in die Zielgrube hinein durch das Erdreich getrieben wird und zwar in der üblichen Weise mit Hilfe des in Figur 1 angedeuteten Preßrahmens 2 und der Preßwand 3 in der Startgrube. Nachfolgend zu dem zur Einrichtung gehörenden Abstützrohr 1 werden dann die zu verlegenden Rohre in die Erdbohrung eingebracht.

Am Kopfende des Abstützrohres 1 ist mittels nicht dargestellter ^ Gelenke eine Steuerkopf 4 angelenkt, der durch im Kopfbereicfc) des Abstützrohres vorgesehene Steuerzylinder 5 verschwenkbar ist,

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Für die Steuerzylinder 5 ist in der Startgrube eine von Hand zu betätigende Betätigungseinrichtung (nicht dargestellt) vorhanden. Die Steuerleitungen 6 für die Steuerzylinder 5 werden ausgehend von der Startgrube außenseitig am Abstützrohr 1 mitgeführt.

In dem Steuerkopf 4 befindet sich das schmalere abgesetzte Ende einer Bohr-Förder-Schnecke 7, das an seinem vorderen Ende den Bohrkopf 8 trägt. Die Schneckengänge der Bohr-Förder-Schnecke 7 sind im Bereich des Abstützrohres 1 sowie auch im zur Startgrube hin weiteren folgenden Bereich, der sich durch die zu verlegenden Rohre erstreckt, so bemessen, daß sie das Abstützrohr 1 und die nachfolgenden zu verlegenden Rohre im wesentlichen ausfüllen.

Im Bereich des Abstützrohres 1 und der nachfolgenden zu verlegenden Rohre hat die Bohr-Förder-Schnecke 7 ein großdurchrnessrig hohles Achsrohr 9, das so groß bemessen ist in der Praxis haben sich ca. 80 mm als ausreichend und als zweckmäßig erwiesen - daß in. ihm in dem an den Steuerkopf angrenzenden Kopfbereich eine Zielscheibe 10 befestigt werden kann.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Kopfbereich des Achsrohres 9 hinter der transparent ausgebildeten und mit Markierungen versehenen Zielscheibe 10 eine Lichtquelle 11, beispielsweise in Form eines kleinen batteriegespeisten Scheinwerfers^ vorgesehen.

Als Einrichtung für die Betrachtung dieser Zielscheibe 10 ist in der Startgrube ein Theodolit 12 fest installiert, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß zur Vorgabe der

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geraden Vorpreßrichtung im Sinne eines Richtstrahles das Fadenkreuz des Theodoliten 12 auf den Mittelpunkt der mit dem Achsrohr 9 umlaufenden Zielscheibe 10 ausgerichtet ist.

Am hinteren, in der Startgrube verbleibenden Ende der je nach Vortriebslänge nach und nach stückweise verlängerten Bohr-Förder-Schnecke 7 ist auf dem entsprechenden Stück des Achsrohres 9 der Bohrantrieb 13 befestigt.

Im Betrieb wird über den Bohrantrieb 13 mit dem Bohrkopf 8 das Erdreich vor Ort aufgebohrt und anfallendes Erdreich wird über die vom Bohrantrieb 13 gedrehte Bohr-Förder-Schnecke 7 in die Startgrube gefördert. Kommt es beispielsweise dadurch, daß im Verlauf des Vortriebes der Steuerkopf 4 auf ein härteres Hindernis trifft, zu einer Ablenkung aus der vorgegebenen Vorpreßrichtung, zeichnet sich diese Ablenkung nach Größe und Richtung durch eine Abweichung der Zielscheibenmitte aus dem Fadenkreuz des Theodoliten 12 ab. Die Abweichung ist somit jederzeit leicht sichtbar und man kann dann von Hand über die Betätigungseinrichtung und die Steuerzylinder 5 durch entsprechendes Verschwenken des Steuerkopfes 4 so gegensteuern, daß die gewünschte Vorpreßrichtung wieder erreicht wird.

Abweichend vom vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kann auch eine andere Art der Richtstrahlerzeugung vorgesehen werden. So,ist in Figur 1 strichpunktiert ein beispielsweise am Bohrantrieb 13 zu befestigendes Laserstrahlgerät 14 ange- deutet, das so angeordnet wird, daß der Laserstrahl genau in der Mittellängsachse des Achsrohres 9 verläuft. Als Zielscheibe wird in einem solchen Fall eine solche Scheibe verwendet, die den Laserstrahl reflektiert. Zur Betrachtung der

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Zielscheibe und der Feststellung einer Auswanderung des Zielscheibenmittelpunktes bezüglich des den Richtstrahl bildenden Laserstrahles des Laserstrahlgerätes 14 genügt in einem solchen Fall ein Fernglas, da ja bei dieser Ausführungsform ein ortsfest installiertes und entsprechend ausgerichtetes Fadenkreuz in der optischen Betrachtungseinrichtung der Zielscheibe nicht mehr erforderlich ist.

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Claims (3)

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   Dipl.-Ing. Stracke

   witte Bohrtechnik GmbH Dipl.-Ing. Loesenbeck

   Maschinenf abr ik Jöllenbecker Str. 164,4800 Bielefeld 1 An der B 65
   3o6o Stadthagen

   Patentansprüche

   11.]Einrichtung zum steuerbaren Vorpressen von Rohren zur Herstellung eines unterirdischen Rohrvor^riebes, bestehend aus einem Abstützrohr, an dessen Kopfende ein Steuerkopf angelenkt ist, der mittels im Kopfbereich des Abstützrohres angeordneter Steuerzylinder verschwenkbar ist, für die eine start-. grubenseitig installierte Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, sowie mit einem Bohrwerkzeug, einer Einrichtung zur Erzeugung eines Richtstrahles, einer Zielscheibe und einer Einrichtung zur Auswertung der Zielscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer das Abstützrohr (1) ausfüllenden Bohr-Förder-Schnecke (7) diese mit einem großdurchmessrig hohlen Achsrohr (9) versehen ist und in diesem im Kopfbereich die Zielscheibe (1o) befestigt ist und die Einrichtung zur Erzeugung des Richtstrahles (12, 14) so angeordnet ist, daß der Richtstrahl in der Mittellängsachse des Achsrohres (9) liegt, sowie gekennzeichnet durch die Verwendung einer in der Startgrube vorgesehenen optischen Einrichtung zur Betrachtung der Zielscheibe.-
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine transparente Zielscheibe (10) vorgesehen ist, hinter der eine Lichtquelle (11) angeordnet ist, wobei als optische Betrachtungseinrichtung ein Theodolit (12) verwendet wird, dessen orts feste Installierung in der Startgrube zusammen mit der Ausrichtung seines Fadenkreuzes auf die Zielscheibenmitte zugleich den Richtstrahl vorgibt.

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3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Lichtstrahles ein Lasergerät (14) ist, als Zielscheibe eine den Laserstrahl reflektierende Scheibe vorgesehen ist und als optische Betrachtungseinrichtung ein Fernglas verwendet wird.

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