DE3408246A1 - Nach dem bodenentnahmeprinzip arbeitende einrichtung zum unterirdischen vorpressen von rohren - Google Patents
Nach dem bodenentnahmeprinzip arbeitende einrichtung zum unterirdischen vorpressen von rohrenInfo
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Description
An der B 65
Stadthagen
Stadthagen
Nach dem ßodonontnahrneprinzip arbeitende Einrichtung zum
unterirdischen Vorpressen von Rohren
Die vorliegende Erfindung betrifft eine nach dem Prinzip der Bodenentnahme
arbeitende Einrichtung zum unterirdischen Vorpressen von Rohren zur Herstellung eines unterirdischen Rohrvortriebs. Derartige
Einrichtungen beinhalten ein Abstützrohr, in dem sowie in den an das Abstützrohr im Laufe des Vortriebes angekuppelten zu verlegenden
Produktrohren eine Förderschnecke gelagert ist, deren Kopf ein Bohrwerkzeug trägt.
Bei derartigen bekannten Einrichtung bohrt das Bohrwerkzeug das Erdreich an der Ortsbrust des Vortriebes auf und das aufgebohrte
Material wird von der Förderschnecke zur Startgrube gefödert. Mit dem üblichen Preßgestänge wird das Abstützrohr nach und nach von
der Startgrube aus vorgedrückt und es werden an das Abstützrohr im
Laufe des Vortriebes nach und nach die Produktenrohre zur Bildung der Rohrtour angehängt. Nach diesem Prinzip arbeitende Einrichtungen
arbeiten üblicherweise im Bohrungsbereich von 300-500 mm. Es kann sich um ungesteuerte Einrichtungen handeln, aber auch um
gesteuerte Einrichtungen. Bei letzteren ist der vordere Bereich des Abstützrohres zwecks Steuerung der Vorpreßrichtung mehrfach schwenkbeweglich
am Abstützrohr im übrigen gelagert. Diesem sogenannten Steuerkopf ist dabei dann eine Steuereinrichtung zugeordnet, die
von der Startgrube aus betätigt werden kann. Die Steuereinrichtung selbst kann beispielsweise aus einer Einrichtung zur Erzeugung
eines durch die Rohrtour gelenkten Richtstrahles, einer Zielscheibe im vorderen Bereich des Abstützrohres und einer Einrichtung zur Auswertung
der Zielscheibe bestehen.
.- 4 -.. Witte Bohrtechnik GmbH J4Uoz4o
Bei den bekannten Einrichtungen der gattungsgemäßen ArL treten
Probleme dann auf, wenn in besonders festem, womöglich noch mit eingelagerten Felsstücken bestückten Erdreich gearbeitet werden
muß. Hierbei ist es nämlich äußerst schwierig, die dann für das Aufbohren der Ortsbrust erforderlichen hohen Drehmomente über
den nach entsprechend weitem Vortrieb beträchtlich langen gesamten
Förderschneckenstrang nach vorne zu bringen, den ja systemimmanent Dimensionierungsgrenzen gesetzt sind. Ferner kann
es geschehen, daß sich das Bohrwerkzeug festfrißt, es andererseits aber, da die Förderschnecke nur in einer Drehrichtung arbeiten
darf, nicht durch Drehrichtungsumkehr zum Frei schneiden gebracht werden kann und unter Umständen die Gefahr besteht, daß bei festsitzendem
Bohrwerkzeug samt Förderschnecke nun das Abstützrohr selbst zu drehen und zu rollen beginnt, welche Gefahr besonders
dann gegeben ist, wenn noch nicht viel Produktenrohre angehängt sind oder wenn die Anhängung der Produktenrohre, wie es beispielsweise
bei Betonrohren häufig der Fall ist, keine Ankupplung in Verdrehrichtung beinhaltet. Abgesehen davon, daß ein solches Verdrehen
des Abstützrohres die Zielgenauigkeit der Bohrung beeinträchtigen kann, wird insbesondere bei steuerbaren Einrichtungen
hierdurch die Zielsteuerung insgesamt unmöglich. Die im Abstützrohr angebrachte Zielscheibe muß ja im Hinblick auf die Förderschnecke
außerzentrisch sitzen und wandert von daher bei einer Verdrehung des
Abstützrohres aus dem Richtstrahl heraus.
>5 Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde,
eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die ein einwandfreies,
zielgenaues Vortreiben der Rohre auch bei schwierigen, hohe Drehmomente erfordernden Bodenverhältnissen gewährleistet.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht ihrem Wesen nach darin, daß im
Kopfende des Abstützrohres, das von der Förderschnecke getragene Bohrwerkzeug abständig umgebend, ein mit einem eigenen Antrieb
versehener Schneidkranz drehbar gelagert ist.
Witte Bohrtechnik GmbH
Die für das Schneiden der Ortsbrust manchmal erforderlichen hohen
Drehmomente brauchen nun nicht mehr über den gesamten, manchmal recht langen Förderstreckenstrang nach vorn gebracht zu werden.
Ein wesentlicher Teil der erforderlichen Drehmomente kann vielmehr
gesondert dazu vom Antrieb des Schneidkranzes aufgebracht werden. Hohe Drehmomente für einen erhebliche Bereiche der Ortsbrust bearbeitenden
Schneidkranz lassen sich auch dann besonders zuverlässig und ohne Beeinträchtigung der Einrichtung und gegebenenfalls ihrer
Steuerung im übrigen dann aufbringen, wenn, wie gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, der Antrieb fur den Schneidkranz
im Kopfbereich des Abstützrohres untergebracht ist, wozu bei den hier in Betracht kommenden Rohrdurchmesserbereichen ausreichend Raum
zur Verfügung steht.
Der Schneidkranz mit seinem eigenen Antrieb ist ferner in sehr vorteilhafter
Weise in seiner Drehrichtung unabhängig von der vorgegebenen einen Drehrichtung der Förderschnecke und damit des von der Förderschnecke
getragenen Bohrwerkzeuges. Diese Unabhängigkeit ergibt zahlreiche Möglichkeiten, den Bohrvorgang insgesamt zu verbessern, ein
Festfressen der Bearbeitungswerkzeuge insgesamt zu vermeiden und damit insbesondere auch Dreh- und Roll bewegungen des Abstützrohres
bei festsitzenden Werkzeugen zu verhindern. Als besonders zweckmäßig hat es sich dabei erwiesen, den Schneidkranz gegenläufig zu dem von
der Förderschnecke getragenen Bohrwerkzeug anzutreiben. Die hierdurch gebildete Relativbewegung zwischen beiden Werkzeugen führt zu einem
erleichterten, leistungsstärkeren Aufbohren der Ortsbrust und trägt auch mit dazu bei, daß insbesondere das Bohrwerkzeug auf der Förderschnecke,
das ja quasi von dem Schneidkranz umgeben ist, sich nicht mehr festfrißt.
Gemäß einr weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist der Schneidkranz
reversierbar angetrieben. Sollte es doch noch einmal bei besonders schwierigen Verhältnissen, beispielsweise beim Arbeiten im Felsen,
zu einem Festfressen des Schneidkranzes kommen, kann man ihn durch
eine Umsteuerung seiner Antriebsrichtung zum Freischneiden bringen.
Der Schneidkranz bietet auch die Möglichkeit, die Ortsbrust großflächig
zu bearbeiten. Dabei ist gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung vorzusehen, die Schneiden auf dem Schneidkranz sich
bis hin zum Außendurchmesser des Abstutzrohres erstrecken zu lassen. Dies gewährleistet, daß tatsächlich die gesamte Querschnittsfläche
der vorzutreibenden Rohre freigeschnitten wird und dies ist für das Vortreiben der Rohre durch das Preßgestänge bei Bodenverhältnissen
mit eingelagerten Felsstücken oder Überhaupt bei Bohrungen im Fels sehr wichtig.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen einer derartigen Einrichtung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Einrichtung wird nachfolgend
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Die Zeichnung zeigt einen Teiliängsschnitt einer Einrichtung gemäß der
Erfindung mit Darstellung des Kopfbereiches des Abstützrohres und der mit dem Bohrwerkzeug versehenen Förderschnecke.
Die nach dem Bodenentnahmeprinzip arbeitende Einrichtung zum unterirdischen
Vorpressen von Rohren beinhaltet ein Abstützrohr 1, dessen hier interessierender vorderer Bereich in der Zeichnung gezeigt ist.
In dem Abstützrohr 1 ist der vordere Bereich einer Förderschnecke 2 angeordnet, die in einem Hüllrohr 3 angeordnet ist, das seinerseits
in dem Abstützrohr 1 angeordnet ist. An das Abstützrohr 1 werden
Witte Bohrtechnik GmbH q / η O j / C
beim Vorpressen der Rohre in üblicher Weise zunächst ein erstes
Produktenrohr angekuppelt und dann dieses bei entsprechendem Vortrieb das nächste Produktenrohr usw.. Das Vortreiben der
Rohrtour einschließlich des Abstützrohres 1 erfolgt in der
üblichen Weise von der Startgrube aus mit einem Preßgestänge.
Falls es sich um eine steuerbare Einrichtung zum unterirdischen Vorpressen handelt, ist der dargestellte vordere Bereich
des Abstützrohres 1 mehrfach schwenkbeweglich am Rest des Abstützrohres
angelenkt und bildet damit einen Steuerkopf, der über eine Steuereinrichtung sowie eine Betätigungseinrichtung zielgenau in
der gewünschten Vortriebsrichtung zu steuern ist.
An dem Kopfende der Förderschnecke 2 ist ferner zum Aufbohren der Ortsbrust ein Bohrwerkzeug 4 befestigt, das durch die Drehung der
Förderschnecke 2 in einer vorgegebenen Richtung rotierend antreibbar ist. Das erforderliche Drehmoment für das Bohrwerkzeug 2 wird vom
Antrieb der Förderschnecke 2 aufgebracht und über den Förderschnekkenstrang übertragen. Die Förderschnecke 2 ist in der üblichen Weise
aus einzelnen Stücken zusammengesetzt, die je nach Länge des jeweiligen Vortriebes entsprechend aneinandergekuppelt werden.
Im Kopfende des Abstützrohres 2 ist nun ein Schneidkranz 5 drehbar
gelagert, der stirnseitig mit Schneiden 6 bestückt ist, wobei die Schneiden 6 mittels Schrauben 7 auswechselbar an dem Schneidkranz
befestigt sind. Der Schneidkranz 5 selbst ist mittels Schrauben 8 an einem Innenzahnkörper 9 befestigt, der über ein Wälzlager 10 im Kopfende
des Abstützrohres 1 drehbar gelagert ist und dessen Innenverzahnung mit den Ritzeln 11 beispielsweise zweier Hydraulikmotore
in Eingriff steht.Die Hydraulikmotore 12 sind an Flanschen des Abstützrohrs
1 in dessen Kopfbereich befestigt. Die Hydraulikmotore werden
über entsprechende Zuführungsleitungen, die innen und außen an der Rohrtour und dem Abstützrohr 1 mitgeführt werden, von der Startgrube aus
betätigt und gesteuert.
a -: WitLe Bohrtechnik GmbH
Die Schneiden 6 des Schneidkranzes 5 sind zweckmäßig so ausgestaltet,
daß sich ihre an der Ortsbrust schneidende Zähnung bis
hin zum Außendurchmesser des Abstützrohres 1 erstreckt. Zweckmäßig ist dabei diese Zahnung auch noch auf dem Außenmantel
der Schneiden 6 vorgesehen, so daß dank dieser Ausgestaltung die gesamte Querschnittsfläche der einzupressenden Produktrohre und
des Abstützrohres 1 an der Ortsbrust freigeschnitten werden und somit deren Vorpressen problemlos selbst bei im Erdreich eingelagerten
Felsstücken oder bei Bohrarbeiten im Fels möglich ist.
Die Schneiden 6 sind konzentrisch abständig zu dem Bohrwerkzeug an der Förderschnecke 2 angeordnet. Sie definieren ferner einen
sich zur Mittellängsachse der Einrichtung hin verjüngenden inneren
Einlaufkegel 13. Dieser Einlaufkegel 13 setzt sich an der inneren Wandbegrenzung des Schneidkranzes 5 fort und ist auch hier noch
mit einer Zahnung versehen. Der Schneidkranz 5 weist ferner einen das Vorderende der Schnecke 2 umgebenden inneren und nach hinten
weisenden Hüllrohrstutzen 14 auf, der in seinem hinteren Bereich
gegen einen Flansch des Abstützrohres 1 abgestützt und abgedichtet ist. Der Schneidkranz 5 ist ferner über eine Ringdichtung 15 gegen
den Außenring des Wälzlagers 10 abgedichtet.
^Die Drdirichtung der Förderschnecke 2 ist dadurch vorgegeben,daß
es ihre Aufgabe ist, den von dem Bohrwerkzeug 4 und den Schneiden des Schneidkranzes 5 aus der Ortsbrust gebohrten bzw. geschnittenen
Boden zur Startgrube zu fördern. Das Bohrwerkzeug 4 hat zwangsnotwendig eben diese Drehrichtung, über die räumlich in unmittelbarer
Nähe des Schneidkranzes 5 angeordneten Hydraulikmotore 12 können
nicht nur hohe Drehmomente, und zwar unabhängig von der Förderschnecke 2 und dem Bohrwerkzeug 4,. aufgebracht werden, darüberhinaus
ist die Anordnung so getroffen, daß normalerweise der Schneidkranz mit den Schneiden 6 gegenläufig zu dem Bohrwerkzeug 4 dreht. Hierdurch
ergibt sich eine verstärkte Relativbewegung zwischen diesen
Bearbeitungswerkzeugen, die das Aufreißen des Erdreiches an der Ortsbrut erleichtert und auch mit dazu beiträgt, daß sich die
Werkzeuge nicht festfressen. Insbesondere ein Festfressen des Bohr-
WiLLe LJohrLechnik GmbH * ? Λ Π 8 ? Λ
Werkzeuges 4 ist bei dieser Ausgestaltung praktisch nicht mehr zu
erwarten. Der Antrieb für den Schneidkranz 5 samt Schneiden 6 ist darüberhinaus als Reversierantrieb ausgebildet, so daß, sollte
sich insbesondere beim Bohren im Fels der Schneidkranz 5 mit den Schneiden 6 doch einmal noch festfressen, eine Umsteuerung
der Drehrichtung möglich ist, was dann umgehend zu einem Freischneiden der Schneiden 6 führt. Insbesondere läßt sich hierdurch
auch mit sehr großer Sicherheit vermeiden, daß bei stehenden, weil festgefressenen Bearbeitungswerkzeugen sich das Abstützrohr 1 verdreht,
unkontrollierte Rollbewegungen vollführt und damit seine
Zielrichtung verliert, oder aber hierdurch bei einer steuerbaren Vorpresseinrichtung die Steuerung funktionsunfähig wird, etwa
dadurch, daß eine dieser Steuereinrichtung zueigene und im Abstützrohr 1 außermittig angeordnete Zielscheibe aus dem sie beaufschlagenden
Richtstrahl herauswandert. Eine bei Beginn des Festfressens etwa bereits erfolgte kleine Verdrehung des Abstützrohres
1 wird durch die Umkehrung der Drehrichtung des Schneidkranzes 5 mit seinen Schneiden 6 wieder ausgeglichen und rückgängig
gemacht.
- 4ϋ.
- Leerseite
Claims (10)
1. Nach dem Prinzip der Bodenentnahme arbeitende Einrichtung zum unterirdischen
Vorpressen von Rohren, mit einem Abstutzrohr und einer darin angeordneten Förderschnecke, deren Kopf ein Bohrwerkzeug trägt,
dadurch gekennzeichnet, daß im Kopfende des
Abstützrohres (1), das von der Förderschnecke (2) getragene Bohrwerkzeug (4) abständig umgebend, ein mit einem eigenen Antrieb (12) versehener
Schneidkranz (5, 6) drehbar gelagert ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkranz
(5, 6) gegenläufig zur Drehrichtung des von der Förderschnecke (2) getragenen Bohrwerkzeuges (4) antreibbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schneidkranz (5, 6) reversierbar antreibbar ist.
4. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkranz (5) mit Schneiden (6) versehen ist, deren Zahnung sich hin bis zum Außendurchmesser des
Abstützrohres (1) erstreckt.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die
Zahnungen der Schneiden (6) über deren Stirnflächen sowie deren Außenmantel
und einen inneren, das Ende der Förderschnecke (2) und das dort befindliche Bohrwerkzeug (4) abständig umgebenden Einlaufkegel
(13) erstrecken.
WiLLe Bohrtechnik GmbH " " Q/ HR?/ R
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Einlaufkegel
(13) zur Mittellängsachse nach innen hin an dem Schneidkranz (5) fortsetzt.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schneiden (6) auswechselbar an dem Schneidkranz (5) befestigt sind.
8. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidkranz (5) einen rückwärtigen Hüllrohrstutzen (14) aufweist, der abgedichtet in dem Abstützrohr (1)
gelagert ist und der das vordere Ende der Förderschnecke (2) umgibt.
9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eigene
Antrieb des Schneidkranzes (5, 6) aus ein oder mehreren, im Kopfbereich des Abstützrohres (1) vorgesehenen Hydraulikmotoren (12) gebildet ist.
10. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schneidkranz (5) an einem Innenzahnteil (9) befestigt ist, das mittels
einem Wälzlager (10) im Kopfende des Abstützrohres (1) gelagert ist und dessen Innenverzahnung mit Ritzeln (11) in Eingriff steht, die durch
im Abstützrohr (1) befestigte Hydraulikmotore (12) antreibbar sind.
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