DE3326246C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einram­ men von in Rammrichtung offenen Rohren mit Hilfe einer Ram­ me, deren konische Schlagspitze in den Innenkonus eines zwischen der Ramme und dem rückwärtigen Rohrende angeordne­ ten Zwischenstücks mit mindestens einer Austrittsöffnung für das Abfördern des im Rohrinnern befindlichen Erdreichs eingreift.

In dem Maße, wie sich das Rohrinnere mit zunehmendem Ramm­ fortschritt mit Erdreich füllt, erhöht sich auch die Erd­ reichreibung an der Rohrinnenwand; dies insbesondere, wenn sich das Erdreich im Rohrinnern unter dem Einfluß der Ramm­ schläge und des vom vorderen Rohrende eindringenden Erd­ reichs immer mehr verdichtet. Des weiteren wird das im Rohr­ innern befindliche Erdreich bei der Vorwärtsbewegung des Rohrs zwangsläufig mitbeschleunigt. Auf diese Weise ergibt sich insgesamt ein zusätzlicher Energieaufwand.

Es sind eine Reihe Verfahren zum Entfernen des Erdreichs aus dem Rohrinnern bekannt; so läßt sich das Erdreich bei­ spielsweise mit Hilfe einer angetriebenen Förderschnecke aus dem Rohrinnern entfernen. Das erfordert aber ebenso wie ein Ausspülen des Erdreichs mit Hochdruckwasser einen zusätzlichen apparativen Aufwand und ist mit einer erheb­ lichen Arbeitsunterbrechung verbunden. Ein solches Spülver­ fahren ist aus der US-Patentschrift 10 10 723 im Zusammen­ hang mit einer Windenramme zum vertikalen Einrammen von Rohren bekannt, bei dem ein in einem Rammgerüst seilgeführ­ ter Bär seine Schlagenergie an einen das rückwärtige Rohr­ ende um- und übergreifenden Rammaufsatz mit einem Spülkopf abgibt, durch den eine Druckwasserlanze bis zum Bohrloch­ tiefsten geführt ist, deren Düsenstrahl einen hydraulischen Bodenabbau und ein Abfördern des zerkleinerten Erdreichs bewirkt.

Bei einem anderen Verfahren zum Entfernen des Erdreichs aus dem Rohrinnern wird nach Beendigung des Rammens in das vordere Rohrende eine an der Rohrinnenwandung dichtend an­ liegende Schubscheibe eingesetzt und das in Rammrichtung vor der Scheibe liegende Rohrinnere unter Druckluft ge­ setzt, um mit Hilfe der sich unter dem Einfluß der Druck­ luft durch das Rohr bewegenden Schubscheibe das Erdreich gegen die Rammrichtung aus dem Rohrinnern herauszupressen. Dieses Verfahren ist ebenfalls aufwendig und läßt sich zudem angesichts der Erdreichreibung an der Rohrinnenwand nur bei kurzen Rohrlängen und geringem Reibungswiderstand durchführen.

Um die vorerwähnten Schwierigkeiten zu vermeiden, ist die Praxis Ende der 70iger Jahre dazu übergegangen, das rück­ wärtige Rohrende mit einem in seiner Größe der Menge des abzufördernden Erdreichs entsprechenden Fenster zu verse­ hen. Auf diese Weise läßt sich zwar die Verwendung speziel­ ler Räum- und Spülwerkzeuge vermeiden; das wird jedoch mit einem erheblichen Zeit- und Materialaufwand erkauft.

So ist das Einbringen des Fensters nur durch Brennschneiden möglich. Das Fenster bewirkt zudem eine erhebliche Schwä­ chung des Vortriebsrohres, da es den die Rammkräfte über­ tragenden Wandungsquerschnitt des Vortriebsrohres wesent­ lich verringert, womit die Gefahr elastischer oder auch plastischer Verformungen bis zum Aufreißen der dem Fenster benachbarten Rohrflanke verbunden ist. Um die Gefahr eines Aufreißens zu verringern, ist ein entsprechend breiter Steg zwischen dem Fenster und dem rückwärtigen Rohrende bzw. der Rammenspitze erforderlich. Daraus resultiert ein entsprechend großer Rohrverlust, da das das Fenster ent­ haltende Rohrstück von etwa 10% der Rohrlänge nach dem Rammen Rohr für Rohr abgetrennt werden muß und verworfen wird. Die Verwendung von Rohren mit größerer Wanddicke scheidet praktisch aus, weil für den Rohrleitungsbau nur handelsübliche Rohre infrage kommen und eine größere Wand­ dicke, als der Gebrauchszweck dies erfordert, über die gesamte Leitungslänge gerechnet, mit einem erheblichen zu­ sätzlichen Materialaufwand verbunden wäre. Unabhängig davon ist jedoch bei mit einem Fenster versehenen Rohren eine Wanddicke von mindestens 25 mm erforderlich, die häufig die vom Verwendungszweck her vorgegebene notwendige Wanddicke übersteigt.

Die Gefahr eines Aufreißens des Rohrendes ist bei Rammbe­ ginn besonders groß und nimmt angesichts der immer größer werdenden Innen- und Außenreibung in dem Maße zu, wie ein oder mehrere miteinander verschweißte Rohre bereits in das Erdreich eingetrieben sind. Selbst wenn es nicht zu einem Aufreißen kommt, ergeben sich an dem durch das Fenster geschwächten Rohrende leicht asymmetrische Verformungen, die bis zum Abknicken des in Vortriebsrichtung hinter dem Fenster liegenden Rohrstücks gehen können und zwangsläufig zu einer Verlagerung der Ramme und dementsprechend zu einem Verlaufen des Rohrs führen.

Des weiteren sind aus der deutschen Patentschrift 15 33 644 und der deutschen Auslegeschrift 16 08 274 gattungsfremde Vorrichtungen zum drehschlagenden Überlagerungsbohren mit einem Kronenbohrer bekannt, dessen Durchmesser größer als das sich anschließende Bohrgestänge ist. Demzufolge kann sich das Bohrgestänge in der von der Bohrkrone geschaffenen durchmessergrößeren Erdbohrung frei drehen und das bei der Zerkleinerungsarbeit der Bohrkrone anfallende lockere Bohr­ klein infolge der hohen Schlagfolge von bis zu 6000 Schlä­ gen pro Minute und der hohen Umdrehungsgeschwindigkeit von bis zu 300 Upm nach Art eines Schneckenförderers abfördern und durch eine radial gerichtete Austrittsöffnung heraus­ schleudern.

Schließlich ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 31 29 722 auch eine Rammbohrvorrichtung bekannt, bei der mit dem rückwärtigen Ende des Vortriebsrohres eine Verbindungsschei­ be mit einem Innenkonus starr verbunden ist, der die Schlag­ spitze einer Ramme aufnimmt und über radiale Rippen mit einem der lichten Weite des jeweiligen Rohrs angepaßten Mantelring verbunden ist. Auf diese Weise ergeben sich zwischen dem Mantelring und dem Innenkonus sektorförmige Öffnungen, durch die das im Rohrinnern befindliche Erdreich abgefördert wird. Dabei handelt es sich jedoch nicht um ein selbstgehendes Abfördern, sondern die bekannte Vorrichtung erfordert einen auf dem Vortriebsrohr verfahrbaren Vibra­ tor, dessen Querschwingungen über das Vortriebsrohr Zer­ kleinerungsarbeit leisten und das in das vordere Rohrende eintretende Erdreich auflockern sowie nach Art einer Schüt­ telrutsche bzw. eines Schwingförderers zum hinteren Rohr­ ende bewegen, ohne daß es im Rohrinnern zu einem Erdreich­ stau kommen kann. Da das Erdreich mit Hilfe des Vibrators gleichsam fluidisiert wird, kann es trotz des äußerst un­ günstigen Öffnungsquerschnitts durch die die Ramme auf­ nehmende Verbindungsscheibe ausfließen.

Dennoch hat sich diese angesichts der Verwendung eines Vibrators äußerst aufwendige Rammvorrichtung nicht bewährt, weil der Querschnittsverlust durch die nach Art einer Loch­ scheibe ausgebildete, die Rammenspitze aufnehmende Verbin­ dungsscheibe insbesondere bei mit großer Schlagenergie arbeitenden durchmessergroßen Rammen zu weit geht und die Rammenergie durch die Radialrippen der Scheibe übertragen wird, was entsprechend dimensionierte Rippen erfordert.

Außerdem ist auch die Eintauchtiefe der Rammenspitze im Hin­ blick auf den damit verbundenen Verlust an Austrittsquer­ schnitt begrenzt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die vorerwähn­ ten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Rammvor­ richtung zu schaffen, die bei geringem apparativen Aufwand ein kontinuierliches Rammen und ein kontinuierliches Ab­ fördern des Erdreichs aus dem Rohrinnern mit praktisch beliebig großem Querschnitt der Austrittsöffnung für das Erd­ reich erlaubt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfin­ dungsgemäß das Zwischenstück rohrförmig ausgebildet ist, mit einem Innenkonus am einen Ende und mit einem in das rückwär­ tige Rohrende eingreifenden Außenkonus am anderen Ende, und daß sich die radial gerichtete Austrittsöffnung zwischen dem Innenkonus und dem Außenkonus befindet.

Ein derartiges Zwischenstück erlaubt praktisch ohne jede Rüstzeit einen beliebigen Abstand zwischen dem Rohrende und der Ramme, einen vom Durchmesser des Vortriebsrohrs unabhän­ gigen Rammendurchmesser und Wanddicken, die auch höchste Rammkräfte in das Vortriebsrohr einzuleiten gestatten, ohne daß der Austrittsquerschnitt für das Erdreich beschränkt wäre, da das Zwischenstück auch mehrere Austrittsöffnungen aufweisen kann. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Zwi­ schenstücks erlaubt zudem das völlige Eintreiben des Vor­ triebsrohrs und eine beliebige Eintauchtiefe der Rammenspit­ ze, ohne daß dies auf Kosten des Austrittsquerschnitts ginge.

Um das Abfördern des Erdreichs zu erleichtern, kann im Rohr­ innern oder auch im Zwischenstück eine nach außen bzw. in Richtung auf die Austrittsöffnungen wirkende Leitvorrich­ tung angeordnet sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläu­ tert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Rammvorrichtung zum horizontalen Einrammen eines Rohrs und

Fig. 2 ein mit einem Rammschuh versehenes Rammrohr mit einem erfindungsgemäßen Zwischenstück und einer Ramme.

Beim horizontalen Rammen greift eine auf einem Lagerbock 1 geführte Ramme 2 mit ihrer Schlagspitze 3 über ein Zwi­ schenstück 4 in das rückwärtige Ende eines auf weiteren Lagerböcken 5 geführten und am vorderen Ende mit einem Ramm­ schuh 6 versehenen Rohrs 7 ein. Das Zwischenstück 4 ist, wie Fig. 2 zeigt, rohrförmig ausgebildet und weist an sei­ nem vorderen Ende einen in das rückwärtige Rohrende ein­ greifenden Außenkonus 8 sowie an seinem hinteren Ende einen Innenkonus 9 zur Auf­ nahme der Schlagspitze 3 auf. Zwischen dem Außenkonus 8 und dem Innenkonus 9 befinden sich Austrittsöffnungen 10 für das beim Rammen ins Rohrinnere gelangende Erdreich. Durch eine der Öffnungen 10 erstreckt sich eine Flüssigkeits­ leitung 11 bis zu dem Rammschuh 6, dessen Ringkanal 12 Öff­ nungen 13 für den Austritt einer Flüssigkeit aufweist und mit der Flüssigkeitsleitung 11 verbunden ist.

Um das Erdreich aus dem Rohrinnern besser ableiten zu können, kann das Zwischenstück 4 eine Leitvorrichtung 16 enthalten, wie das in Fig. 2 dargestellt ist.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Einrammen von in Rammrichtung offenen Rohren mit Hilfe einer Ramme, deren konische Schlag­ spitze in den Innenkonus eines zwischen der Ramme und dem rückwärtigen Rohrende angeordneten Zwischenstücks mit mindestens einer Austrittsöffnung für das Abför­ dern des im Rohrinnern befindlichen Erdreichs ein­ greift, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (4) rohrförmig ausgebildet ist, mit einem Innenkonus (9) am einen Ende und mit einem in das rückwärtige Rohrende eingreifenden Außenkonus (8) am anderen Ende, und daß sich die radial gerichtete Austrittsöffnung (10) zwischen dem Innenkonus (9) und dem Außenkonus (8) befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im Zwischenstück (4) oder im Rohrinnern angeordnete Leitvorrichtung (16).