DE3412198A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE CONTROLLED UNDERGROUND DRIVING OF TUBES IN THE UNMATCHABLE DIAMETER AREA - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR THE CONTROLLED UNDERGROUND DRIVING OF TUBES IN THE UNMATCHABLE DIAMETER AREAInfo
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Abstract
Description
Witte Bohrtechnik GmbH -. >, n-ι η οWitte Bohrtechnik GmbH -. >, n -ι η ο
n^oCC j 4 iz ι y οn ^ o CC j 4 iz ι y ο
An der ß 65At the ß 65
3060 Stadthagen C 3060 Stadthagen C.
Verfahren und Vorrichtung zum gesteuerten unterirdischen Vortrieb von Rohren im unbegehbaren DurchmesserbereichMethod and device for controlled underground Jacking of pipes in inaccessible diameter range
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum gesteuerten unterirdischen Vortrieb von Rohren im unbegehbaren Durchmesserbereich entsprechend der Gattungsbegriffe der Hauptverfahrens- und Vorrichtungsansprüche.The present invention relates to a method and a device for the controlled underground driving of pipes in the inaccessible diameter range according to the generic terms of the main process and device claims.
Bislang wird bei einem gesteuerten unterirdischen Vortreiben von Rohren üblicherweise so vorgegangen, daß von einer ausgehobenen Startgrube aus, in der eine Vorpreßeinrichtung installiert wird, zu einer ebenfalls auszuhebenden Zielgrube hin ein Vortriebsrohr vorgetrieben wird, an dessen Stirnseite zwecks Steuerung des Vortriebes zur Zielgrube hin sin Steuerkopf angelenkt ist, der auch ein Bohrwerkzeug zur Bearbeitung des Erdreiches trägt, das entweder nach dem Verdrängerprinzip arbeitet, oder aber die Ortsbrust des Erdreiches aufreißt und mit einem Förderstrang gekoppelt ist, der das Erdreich zur Startgrube hin fördert. Rückwärtig an das Vortriebsrohr werden nach Fortschritt des Vortriebes nach und nach die zu verlegenden Produktenrohre angekuppelt und auch die Betätigungseinheiten für die Steuerung des Steuerkopfes und des Bohrwerkzeuges, sowie gegebenenfalls die Fördereinrichtung selbst, werden entsprechend stückweise verlängert. Bei Erreichen der Zielgrube werden das Vortriebsrohr samt Steuerkopf und Bohrwerkzeug dort abgenommen. StörendSo far, controlled underground driving has been used of pipes usually proceeded so that from an excavated Starting pit, in which a pre-pressing device is installed, to a target pit that is also to be excavated a jacking pipe is driven forward, at the end of which sin for the purpose of controlling the jacking towards the target pit Control head is articulated, which also carries a drilling tool for processing the soil, either after the The displacement principle works, or the face of the earth tears open and coupled with a conveyor line is that promotes the soil to the starting pit. Back to the jacking pipe according to the progress of the jacking little by little the product pipes to be laid are coupled and also the actuation units for controlling the Control head and the drilling tool, as well as possibly the conveyor itself, are accordingly piece by piece extended. When reaching the target pit, the jacking pipe will be including control head and drilling tool removed there. Annoying
WitteWitte
ist Ihm f I i ο s c r Ausgestaltung das E r f ο r cl c r η i s, neben der Startgrube immer eine ausreichend große Zielgrube ausheben zu müssen. Nachteilig ist bei dieser Ausgestaltung ferner, daß man, wenn der Vortrieb auf Hindernisse wie Steine oder dergleichen trifft, die zu groß sind, als daß sie unter Wiederrlicksteuerung auf die alte Zielrichtung umfahren werden können, überall an diesen Stellen von der Erdoberfläche aus Gruben ausheben muß, um diese Hindernisse zu beseitigen. Auch Reparaturen am Bohrkopf im Verlaufe des Vortriebes erfordern das Ausheben einer entsprechenden Grube, um an den Bohrkopf heranzugelangen.Is he f I i ο s c r embodiment the E r f ο r cl c r η i s, in addition to the Starting pit always having to dig a sufficiently large target pit. Another disadvantage of this configuration is that that one when the jacking on obstacles like stones or the like that are too large to drive around the old target direction under revolving control pits must be excavated from the surface of the earth in order to remove these obstacles to eliminate. Repairs to the drill head are also in progress of the advance require the excavation of a corresponding Pit to get to the drill head.
Ein interessantes Anwendungsgebiet für einen derartigen unterirdischen Rohrvortrieb ist die Erstellung von Hausanschlüssen für innerstädtische Ver- und Entsorgungsleitungen. Hier sind kleine Durchmesserbereiche von 150-200 mm betroffen. Derartige Anschlüsse werden ausgehend von einer Startgrube im Kellerbereich eines Hauses zu den normalerweise unterhalb der Fahrbahnen der straßenverlaufenden Sammlern geführt. Bislang wird hier ill wesentlichen sogar in offener Bauweise gearbeitet, also äußerst umständlich, mit Blockierung des Straßenverkehrs unter erheblicher Lärm- und Schmutzbelastung für die Bevölkerung.An interesting field of application for such an underground pipe jacking is the creation of house connections for inner-city supply and disposal lines. Here are small diameter ranges of 150-200 mm affected. Such connections are starting out from a starting pit in the basement of a house led to the collectors normally located below the lanes of the road. So far is here ill essentially even worked in open construction, so extremely cumbersome, with blocking of the road traffic with considerable noise and dirt pollution for the population.
Auch in diesem Anwendungsfall bestehen die vorstehend genannten Probleme bei einem unterirdischen Rohrvortrieb, wobei im Falle eines nicht begehbaren Sammlers das Erfordernis durch Bohrens der Wandung des Sammlers sowie die Erstellung eines dichten Anschlusses bei spielsweise'eines Hausanschlußrohres an einen nicht begehbaren Sammler hinzukommt.The above also exist in this application problems mentioned in underground pipe jacking, whereby in the case of a non-accessible collector the requirement by drilling the wall of the collector and creating a tight connection for example House connection pipe to a non-accessible collector come in addition.
Witte ._ Q / " ? 1Witte ._ Q / "? 1
Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, um den unterirdischen gesteuerten Rohrvortrieb auch durch etwaige Hindernisse hindurch sowie durch die Wandung eines Ziolobjektes hindurch ausschließlich von einer Startgrube aus durchzuführen. Bezüglich des Verfahrens ergibt sich die erfindungsgemäße Lösung aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1, bezüglich der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergibt sie sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 5.The present invention is therefore based on the object of a method and a device for implementation of the procedure to create the underground controlled pipe jacking even through any obstacles through and through the wall of a ziol object to be carried out exclusively from a starting pit. With regard to the method, the method according to the invention results Solution from the characterizing part of the Claim 1, with regard to the device for performing the method, it emerges from the characterizing Part of claim 5.
Dadurch, daß man bei dem Rohrvortrieb nunmehr erst insgesamt einen Hüllrohrzug vorpreßt, durch den hindurch man später die vorzutreibenden Produktenrohre, gegebenentails mit einer Außendichtung darauf, schieben kann, sowie durch die Verwendung eines Satzes verschiedener Bohrwerkzeuge, die man in diesem Hüllrohrzug nach vorne vor Ort schieben kann und sie auch wieder zurückziehen kann, können praktisch alle vorkommenden Arbeiten ausschließlich von der Startgrube aus vorgenommen werden. Kommt es beispielsweise beim Vortreiben des Hüllrohrzuges zu einer Beschädigung des die Erdreichortsbrust bearbeitenden Bohrwerkzeuges, zieht man dieses durch den Hüllrohrzug zur Startgrube zurück und kann es dort reparieren. Trifft der Vortrieb des Hüllrohrzuges auf ein nicht zu umsteuerndes Hindernis, beispielsweise einen Felsbrocken oder dergleichen, wird das Bohrwerkzeug für die Erdbearbeitung zur Startgrube zurückgezogen und von dort ein speziell auf das Durchbohren derartiger Hindernisse ausgelegtes Bohrwerkzeug zum Hindernis geschoben und das Hindernis entsprechend durchbohrt. In bevorzugter Ausgestaltung ist dieses Bohrwerkzeug dabei kollabierbar und expandierbar ausgebildet. In kollabiertem Zustand kann es durch den Hüllrohrzug hindurchgeschoben werden. Nach Vorschieben vor das Hindernis wird es dannThe fact that in the pipe jacking is now only a total of a jacket pipe advance presses through it later the product pipes to be driven forward, given details with an outer seal on it, as well as by using a set of different drilling tools, which can be pushed forward on site in this duct and can also be withdrawn again practically all work occurring exclusively from the Starting pit can be made from. Does it come, for example when driving the jacket tube train to damage the drilling tool working on the earth working face, pulls you can return it to the starting pit through the duct and repair it there. If the jacking of the ductwork hits on an obstacle that cannot be steered around, for example a boulder or the like, the drilling tool withdrawn to the starting pit for earthworking and from there a special one for drilling through such Obstacle-designed drilling tool pushed to the obstacle and pierced the obstacle accordingly. In In a preferred embodiment, this drilling tool is designed to be collapsible and expandable. In collapsed State it can be pushed through the duct. After pushing forward in front of the obstacle, it will then
auf mindestens den Außendurchmesser des Hül1rohrzuges und (Jt.1 s an das erste Vortriebshül 1 rohr angelenkten Steuerkopfes expandiert und bohrt damit die Durchtrittsbohrung in so großem Durchmesser durch das Hindernis, daß das nachfolgende weitere Vorpressen des Hü 11rohrzuges problemlos ist. Trifft der Vortrieb des Hül1rohrzuges aufgrund der Steuerung des Vortriebes auf das Zielobjekt, kann nach Zurückziehen des Bohrwerkzeuges für die Erdreichbearbeitung zur Startgrube von der Startgrube aus im Bedarfsfall ein weiteres Bohrwerkzeug, das zum Durchbohren der Wandung des Zielobjektes bestimmt ist, vorgeschoben werden und das Zielobjekt, beispielsweise ein Sammler, an den ein Hausanschluß anzuschließen ist, durchbohrt werden.Nach Rückzug auch dieses Bohrwerkzeuges zur Startgrube wird dann durch den Hüllrohrzug hindurch von der Startgrube aus der Produktenrohrzug zum Zielobjekt, gegebenenfalls in die durchbohrte Wandung des Zielobjektes hinein, gegebenenfalls unter Verwendung einer Dichtung auf dem vorderen Ende des ersten Produktenrohres des Produktenrohrzuges, geschoben. Der fertig verlegte Produktenrohrzug wird dann von der Startgrube aus gegen ein Zurückwandern blockiert und man zieht von der Startgrube aus den nun nicht mehr benötigten Hüllrohrzug, den man naturgemäß immer wieder verwenden kann, zurück.Falls erforderlich, kann man von der Startgrube aus den durch die Zurückziehung des Hüllrohrzuges entstandenen Ringraum dann noch verfüllen.expands to at least the outer diameter of the tube hoist and (for a period of 1 second the steering head linked to the first jacking sleeve 1 pipe) and thus drills the through-hole through the obstacle with such a large diameter that the subsequent further pre-pressing of the hoist pipe is problem-free Due to the control of the advance on the target object, after withdrawing the drilling tool for soil cultivation to the starting pit from the starting pit, if necessary, another drilling tool, which is intended for drilling through the wall of the target object, can be advanced and the target object, for example a collector, can be advanced After this drilling tool has also withdrawn to the starting pit, the product pipe pulling through the duct from the starting pit to the target object, if necessary into the pierced wall of the target object, if necessary using a seal on the front end of the first product pipe of the product pipe train. The finished product pipeline is then blocked from the starting pit from wandering back and the casing pipe that is no longer required is withdrawn from the starting pit and can of course be used again and again Withdrawing the ductwork, then fill in the annulus that has arisen.
In zweckmäßiger Ausgestaltung des Verfahrens ist es' auch möglich, nach Erreichen des Zielobjektes vor dessen Durchbohren zuvor von der Startgrube aus den Boden im Bereich der Anschlußstelle durch Injektion zu verfestigen und damit zumindest vorübergehend gegen eventuell vorhandenes Wasser eine Abdichtung der Anschlußstelle herbeizuführen. Diese Verfestigung kann auch bei einem Werkzeugwechsel zweckmäßig sein.It is' also in an expedient embodiment of the method possible, after reaching the target object before drilling through the ground in the area from the starting pit to solidify the junction by injection and thus at least temporarily to seal the connection point against any water that may be present. This solidification can also be useful when changing tools.
Witte . Q /. Λ- 7Witte. Q /. Λ - 7
g ο - ^.g ο - ^.
Eine weitere sehr zweckmäßige Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, daß man das Zielobjekt unter Bildung eines Bohrkernes durchbohrt und man den Bohrkern mit dem Bohrwerkzeug zur Startgrube zurückzieht und dann nach den Abmessungen des Bohrkernes die Abmessungen einer auf das vordere Ende des ersten Produktenrohres aufzusetzenden Dichtung bestimmt. Man erhält damit eine sowohl an den Durchmesser wie auch die Länge der durch die Zielobjektwandung führenden Bohrung genau angepaßte und damit sehr zuverlässig wirkende Dichtung.Another very useful embodiment of the method consists in that the target object is pierced to form a drill core and the drill core with the drilling tool withdraws to the starting pit and then according to the dimensions of the drill core, the dimensions of a front end of the first product tube to be placed on Poetry determined. This results in both the diameter and the length of the through the target object wall leading bore exactly matched and therefore very reliable seal.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen, insbesondere auch baulich konstruktive Ausgestaltungen von Teilen der Vorrichtung, insbesondere soweit sie die Ausgestaltung der Verschiebbarkeit der Bohrwerkzeuge im Hüllrohrzug und im Steuerkopf betreffen und soweit sie die besondere Ausgestaltung spezieller Bohrwerkzeuge des Bohrwerkzeugsatzes betreffen, sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further preferred refinements, in particular, too Structural designs of parts of the device, in particular insofar as they are the design of the The displaceability of the drilling tools in the ductwork and in the control head relate to the particular design Relate to special drilling tools of the drilling tool set are characterized in the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Vorrichtung wird
nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigenAn embodiment of such a device is described in more detail below with reference to the accompanying drawing.
Show it
Figur 1 ein schematisches Schaubild eines unterirdischen Rohrvortriebes für die Verlegung eines Produktenrohrzuges zu einem Zielobjekt in Form eines Sammlers mit vergrößerter Einzeldarstellung derFigure 1 is a schematic diagram of an underground Pipe jacking for laying a product pipe train to a target object in the form of a Collector with enlarged individual illustration of the
Anschlußstelle von Sammler und erstem Produktenrohr,
Figur 2 einen Längsschnitt durch das vordere Ende des ersten Vortriebshüllrohres mit angelenktem Steuer·
kopf, verschieblich im Steuerkopf und im vorderenConnection point of collector and first product pipe,
FIG. 2 shows a longitudinal section through the front end of the first jacking tube with an articulated control head, displaceable in the control head and in the front
■ Ende des ersten Vortriebshül1rohres geführte Steuereinrichtung für die Schwenkbewegung des Steuerkopfes sowie mit einem eingeschobenen Erdbearbeitungsbohrwerkzeug, ■ guided at the end of the first jacking sleeve Control device for the swivel movement of the control head as well as with an inserted earthworking drilling tool,
Figur 3 eine vereinfachte Längsschnittdarstellung durch das vordere Ende des Vortriebshüllrohres und des Steuerkopfes mit eingeschobenem expandierbaren Bohrwerkzeug zum Durchbohren fester Hindernisse,Figure 3 is a simplified longitudinal section through the front end of the jacking duct and the Control head with inserted expandable Drilling tool for drilling through solid obstacles,
Figur 4 einen Querschnitt durch das Bohrwerkzeug gemäß Schnitt IV-IV der Figur 3.FIG. 4 shows a cross section through the drilling tool according to section IV-IV of FIG.
Als Durchführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren zum gesteuerten unterirdischen Vortrieb von Rohren im unbegehbaren Durchmesserbereich soll nachfolgend beispielshalberAs an implementation example for the method according to the invention for the controlled underground jacking of pipes in the inaccessible The diameter range is intended below by way of example
in die Erstellung eines Hausanschlusses ausgehend von einer im Boden des Hauskellers ausgehobenen Startgrube 1 bis. hin zu einem unterhalb der Straße verlaufenden Sammler 2 beschrieben werden. In der Startgrube 1 wird zunächst eine handelsübliche Vorrichtung zum Vorpressen von Rohren installiert. in the creation of a house connection starting from a starting pit 1 bis excavated in the floor of the house cellar. to a collector 2 running below the road. In the starting pit 1, a commercially available device for pre-pressing pipes is first installed.
11- Mit deren Hilfe wird nun als erster Verfahrensschritt ein Zug von Hüllrohren 3 zum Sammler 2 vorgetrieben. Diese Hüllrohre 3, die im Verfolg des Vortriebes jeweils aneinandergekuppelt werden können, werden von einem speziell ausgestalteten ersten Vortriebshüllrohr 31 angeführt, wie es im einzelnen noch im Zusammenhang insbesondere mit der Figur 2 näher erläutert wird. Alle Hüllrohre 3 und 31 haben einen solchen lichten Innendurchmesser, daß ein Zug von ebenfalls aneinander zu kuppelnden, zu verlegenden Produktenrohren 4,· im gegebenen Beispiel unter Berücksichtigung einer 1 1- With their help, a train of cladding tubes 3 is now driven to the collector 2 as a first process step. These cladding tubes 3, which can be coupled to one another in the course of the advance, are led by a specially designed first jacking cladding tube 3 1 , as will be explained in more detail in connection with FIG. 2 in particular. All cladding tubes 3 and 3 1 have such a clear inner diameter that a train of product tubes 4, which are also to be coupled to one another, to be laid, in the given example, taking into account one
pe auf dem ersten Produktenrohr 4 anzuordnenden elastischen Dichtung 5, durch den Hüllrohrzug zum Sammler 2 vorgeschoben werden kann. Ferner sind die der Vorrichtung zugehörigen verschiedenen Bohrwerkzeuge ebenfalls darauf ausgelegt, durch die Hüllrohre 3» 3' nach vorne vor Ort geschoben werden zu können und von dort auch wieder zurückgezogen werden'.zu können.pe elastic to be arranged on the first product tube 4 Seal 5, pushed through the duct to collector 2 can be. Furthermore, the various drilling tools associated with the device are also designed to be pushed forward on site through the ducts 3 »3 ' to be able to and be withdrawn from there '. to can.
WitteWitte
In Figur 2 ist beispielshalber gezeigt, daß am vorderen Ende des ersten Vortriebsrohres 31 ein rohrförmiges Führungsstück 6 befestigt ist,dessen Innenwand als Schiebeführung 7 ausgebildet ist. An dem rohrförmigen Führungsstück 6 ist am vorderen Ende beispielsweise über ein im Betrieb unten liegendes Schwenkgelenk 8, das eine Verschwenkung in mehreren Achsen zuläßt, der Außenring 9 eines Steuerkopfes angelenkt. In einem rohrförmigen Rahmen 11, der außenseitig in der Schiebeführung 7 des rohrförmigen Führungsstückes 6 hin- und hergeschoben werden kann, sind die wesentlichen Elemente des Steuerungs- und Betätigungsmechanismusses für die Schwenkbewegung des Steuerkopfes 10 sowie auch die wesentlichen Elemente für die Betätigung des Erdbearbeitungswerkzeuges und gegebenenfalls die Erdförderung zur Startgrube hin untergebracht. Für die Verschwenkung des Steuerkopfes 10 um die Schwenkachsen des Schwenkgelenkes 8 sind beispielsweise am Umfang verteilt mehrere hydraulisch von der Start grube aus zu betätigende Kolben-Zylinderaggregate 12 vorgesehen, von denen eines im Längsschnitt dargestellt ist. Das freie, dem Kolben abgewandte Ende der Kolbenstange ist dabei gelenkig an einem Innenkörper 13 des Steuerkopfes 10 angelenkt. Der Innenkörper 13 ist in Verlängerung der Schiebeführung 7 verschieblich in entsprechender Schiebeführung 71 in dem Außenring 9 des Steuerkopfes 10 geführt. In der Nähe seines Außenendes hat der Außenring 9 des Steuerkopfes 10einen Endanschlag 14 für die Vorschiebebewegung des Innenkörpers 13 samt rohrförmigen Rahmen 11 sowie Betätigungs- und Steuermechanismen. Die beide.n Schie beführungen 7 und 71 sind durch einen Blechring 7'', durch den hindurch die Teile ebenfalls geschoben werden können, überbrückt. Der Blechring bildet zugleich eine Abdichtung der Anlenkzone von Steuerkopf 10 an dem ersten Vortriebshüllrohr 31 bzw. dessen vorderem Führungsstück 6.In FIG. 2 it is shown by way of example that a tubular guide piece 6, the inner wall of which is designed as a sliding guide 7, is attached to the front end of the first propulsion pipe 3 1. The outer ring 9 of a control head is hinged to the tubular guide piece 6 at the front end, for example via a swivel joint 8 which is located at the bottom during operation and which allows swiveling in several axes. In a tubular frame 11, which can be pushed back and forth on the outside in the sliding guide 7 of the tubular guide piece 6, the essential elements of the control and actuation mechanism for the pivoting movement of the control head 10 as well as the essential elements for the actuation of the earthworking tool and possibly the earth pumping to the starting pit housed. For the pivoting of the control head 10 about the pivot axes of the pivot joint 8 several hydraulically actuated from the starting pit piston-cylinder units 12 are provided, one of which is shown in longitudinal section, for example on the circumference. The free end of the piston rod facing away from the piston is articulated to an inner body 13 of the control head 10. The inner body 13 is slidably guided in the extension of the sliding guide 7 in the corresponding sliding guide 7 1 in the outer ring 9 of the control head 10. In the vicinity of its outer end, the outer ring 9 of the control head 10 has an end stop 14 for the advancing movement of the inner body 13 together with the tubular frame 11 as well as actuation and control mechanisms. The two.n sliding guides 7 and 7 1 are bridged by a sheet metal ring 7 ″ through which the parts can also be pushed. At the same time, the sheet metal ring forms a seal for the articulation zone of the control head 10 on the first jacking casing 3 1 or its front guide piece 6.
In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Erdbearbeitungswerkzeug ein Kegelbohrer 15 vorgesehen, der sich nach rückwärts in Form einer Förderschnecke 16 fortsetzt, die das durch den im wesentlichen vorderen Ende des Außenringes 9 sowie dem Innenkörper 13 des Steuerkopfes 10 gebildeten Einlauftrichter kommende Erdreich rückwärtig in Richtung auf die Startgrube 1 zufördert. Lagerung und Abstützung des Bohrwerkzeuges 15 samt der Förderschnecke 16 geschehen im Inneren des rohrförmigen Rahmens 1.1. In diesem rohrförmigen Rahmen 11 befindet sich im dargestellten Ausführungsbeispiel auch noch ein Rohrstrang 17, durch den hindurch beispielsweise mittels einer von der Startgrube aus zugeführten Spülflüssigkeit das beim Vortrieb durch das Bohrwerk zeug 15 gebohrte Erdreich zur Startgrube 1 hin abgeführt werden kann.In the embodiment shown in Figure 2 is provided as an earthworking tool a conical drill 15, which continues backwards in the form of a screw conveyor 16, which by the substantially front end of the outer ring 9 and the inner body 13 of the control head 10 formed inlet funnel coming Grounds conveyed backwards in the direction of the starting pit 1. Storage and support of the drilling tool 15 together with the screw conveyor 16 take place in the interior of the tubular Framework 1.1. This tubular frame 11 is also located in the illustrated embodiment another pipe string 17 through which, for example by means of a flushing liquid fed in from the starting pit during the advance through the boring mill 15 drilled earth led away to the starting pit 1 can be.
0er vorstehend beschriebene Mechanismus beschränkt sich im wesentlichen auf das erste Vortriebshül1 rohr 31, mit Ausnahme beispielsweise des Rohrstranges 71 sowie aller Versorgungsleitungen zu den Betätigungsaggregaten, für die Spülmedienzufuhr und die Zuleitungen zum Antrieb des Bohrwerkzeuges samt Förderschnecke.The mechanism described above is essentially limited to the first Vortriebshül1 pipe 3 1 , with the exception of, for example, the pipe string 7 1 and all supply lines to the actuating units, for the flushing media supply and the supply lines for driving the drilling tool including the screw conveyor.
Es versteht sich, daß abweichend vom vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel in entsprechender verschieblicher Anordnung im ersten Vortriebshül1 rohr 31 und dem Außenring 9 des Steuerkopfes 10 andere Schwenkmechanismen für den Steuerkopf sowie andere Arten von Bohrwerkzeugen für die Bearbeitung des Erdreiches, insbesondere auch solche, die nicht nach dem Prinzip der Bodenentnahme sondern nach dem Prinzip der Verdrängung arbeiten, angeordnet werden können.It goes without saying that, deviating from the embodiment described above, in a corresponding displaceable arrangement in the first Vortriebshül1 tube 3 1 and the outer ring 9 of the control head 10, other pivoting mechanisms for the control head and other types of drilling tools for working the soil, especially those that are not after the principle of soil extraction but work according to the principle of displacement, can be arranged.
Witte ο / ^ ο 1Witte ο / ^ ο 1
ο ^ /- ιο ^ / - ι
Die an das erste Vortriebshüllrohr 3' anzukuppelnden weiteren Hüllrohre 3 benötigen normalerweise keine mit dem rohrförmigen Flihrungsstück 6 vergleichbare Führungsstücke. Es genügt, wenn ihr Innendurchmesser so groß ist, daß der rohrförmige Rahmen 11 mit ausreichend Spiel problemlos hindurchgeschoben werden kann.The ones to be coupled to the first jacking duct 3 ' further cladding tubes 3 normally do not need any with the tubular guide piece 6 comparable Guide pieces. It is sufficient if its inner diameter is so large that the tubular frame 11 is sufficient Game can be pushed through without any problems.
Trifft man nun im Verlauf des Vortriebes des Hüllrohrzuges 3, 3', zielgerecht durch entsprechende steuernde Verschwenkungen des Steuerkopfes 10 in Richtung auf den Sammler 2 gesteuert, auf ein festes Hindernis, beispielsweise einen Felsbrocken, der so groß ist, daß der Rohrzug unter Wiederansteuerung der alten Zielrichtung nicht darum herum gesteuert werden kann, zieht man das Bohrwerkzeug für die Erdbearbeitung, im Ausführungsbeispiel nach Figur 2/zusammen mit dem gesamten Betätigungsmechanismus für die Steuerkopfverschwenkung einschließlich Schwenkgelenk 8 und Innenkörper 13 des Steuerkopfes und alle die in dem rohrförmigen Rahmen 11 befindlichen Teile durch den bis dahin schon von der Startgrube 1 aus vorgetriebenen Hüllrohrzug zur Startgrube 1 zurück und schiebt nun ein neues Bohrwerkzeug durch den Hüllrohrzug und insbesondere auch das erste Vortriebshüllrohr 31 und den vorderseitig daran verbliebenen Außenring 9 des Steuerkopfes 10 bis gegen das Hindernis vor. Diese Situation ist in Figur 3 illustriert, die im Längsschnitt das vor das Hindernis vorgeschobene spezielle Bohrwerkzeug zum Durchbohren eines derartigen Hindernisses zeigt.If, in the course of the advance of the cladding tube train 3, 3 ', controlled by appropriate steering pivoting of the control head 10 in the direction of the collector 2, a solid obstacle, for example a boulder, which is so large that the tube train is controlled again by the old direction can not be controlled around it, pulls the drilling tool for earthworking, in the embodiment according to Figure 2 / together with the entire actuating mechanism for the control head pivoting including the swivel joint 8 and inner body 13 of the control head and all the parts located in the tubular frame 11 through the duct pull that had already been driven from the starting pit 1 back to the starting pit 1 and now pushes a new drilling tool through the duct and in particular also the first jacking duct 3 1 and the outer ring 9 of the control head 10 that has remained on the front side up to the obstacle. This situation is illustrated in FIG. 3, which shows in longitudinal section the special drilling tool advanced in front of the obstacle for drilling through such an obstacle.
Das Wesen dieses in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer gekennzeichneten Bohrwerkzeuges besteht darin, daß es in einen kleindurchmessrigen Zustand kollabierbar ist, indem es in der genannten Weise vor das Hindernis vorgeschoben werden kann, wobei es dann vor Ort wieder expandiert werden kann und dabei dann einen Außendurchmesser mindestens entsprechend dem Außendurchmesser des AußenkranzesThe essence of this drilling tool identified in its entirety with the reference number is that it is in a small diameter state is collapsible by it can be advanced in the manner mentioned in front of the obstacle, in which case it then expands again on site can be and then an outer diameter at least corresponding to the outer diameter of the outer rim
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des Steuerkopfes 10 und der Hülirohre 3, 31 annimmt, damit die Bohrung durch das Hindernis große genug wird, um das Hindernis dann anschließend mit dem Steuerkopf und dem Hüllrohrzug problemlos durchfahren zu können.of the control head 10 and the casing tubes 3, 3 1 assumes that the hole through the obstacle is large enough to then be able to pass through the obstacle with the control head and the casing tube train without any problems.
Bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Bohrwerkzeug 18 zum Aufbohren eines festen Hindernisses ist ein Außenrohr 19 vorgesehen, in dem ein Innenrohr 20, durch Anschläge 21 begrenzt, in Grenzen drehbar gelagert ist, das mit einem Drehantrieb 22 verbunden ist. In stirn-S(1ItIi]On, das Innenrohr übergreifenden Ansätzen 23 des Außenrohres 19 wird mittels Stiften 24 mit Diamantensplittern besetzte Schneidkranzsegmente 25 drehbar gelagert, die an ihren freien Enden Exzenter stücke 26 aufweisen, für die in stirnsei ti gen Einschnitten des Innenrohres 20 Steuerkurven 27 vorgesehen sind. Die Schneidsegmente 25 weisen stirnseitig sowie an ihrem Außenmantel einen Besatz mit beispielsweise Diamantspli ttern auf .In the drilling tool 18 shown in FIGS. 3 and 4 for drilling open a solid obstacle, an outer tube 19 is provided in which an inner tube 20, limited by stops 21, is rotatably supported within limits and is connected to a rotary drive 22. In front-S ( 1 ItIi] On, the inner tube overlapping lugs 23 of the outer tube 19 is rotatably mounted by means of pins 24 with diamond splinters occupied cutting ring segments 25, which have eccentric pieces 26 at their free ends, for the incisions of the inner tube 20 in frontal ti conditions There are provided control cams 27. The cutting segments 25 have a trim with, for example, diamond splinters on the end face and on their outer surface.
In kollabiertem Zustand des Bohrwerkzeuges 18 ist das Innenrohr 20 zum Außenrohr 19 so verdreht, daß es abständig von den Anschlägen 21 (Figur 4) liegt und dabei die Exzenterstücke 26 der Schneidsegmente 25 in Inneren der Aussparungen in der Stirnfläche des Innenrohres 20, d. h. vor dem Beginn der Steuerkurve 27, liegen. In diesem kollabierten Zustand kann das Bohrwerkzeug durch den Hüllrohrzug 3,3' sowie den Außenring 9 des Steuerkopfes vor das Hindernis geschoben werden. Wird nun der Drehantrieb, der auf das Innenrohr 20 wirkt, in Gang gesetzt, dreht sich das 'Innenrohr 20 im Verhältnis zum Außenrohr 1'9, wodurch von den Steuerkurven 27 die Exzenterstücke 26 in die in Figur 4 dargestellte Außenlage gedrückt werden, wodurch die Schneidsegmente 25 um die Stifte 24 herum in die expandierte LageIn the collapsed state of the drilling tool 18 that is Inner tube 20 twisted to outer tube 19 so that it is spaced from the stops 21 (Figure 4) and thereby the Eccentric pieces 26 of the cutting segments 25 inside the Recesses in the end face of the inner tube 20, d. H. before the start of the control curve 27, lie. In this collapsed The drilling tool can state through the duct 3, 3 'and the outer ring 9 of the control head in front of the obstacle be pushed. If the rotary drive, which acts on the inner tube 20, is now set in motion, the inner tube rotates 20 in relation to the outer tube 1'9, as a result of which the eccentric pieces 26 of the control cams 27 move into the positions shown in FIG Outer layer shown are pressed, whereby the cutting segments 25 around the pins 24 around in the expanded position
Witte Λς 3412193 Witte Λ ς 3412193
verschwenken, die in Figur 3 strichpunktiert noch angedeutet ist. Bei weiterer Drehbewegung kommt es dann über die Anschläge 21 automatisch zur Mitnahme auch des Außenrohres 19 und damit zum Drehantrieb des Bohrwerkzeuges 18 insgesamt, das nun unter Drehung und gleichzeitiger Vorpressung mittels der startgrubenseiti gen Vorpreßeinrichtung im Hindernis eine so große Bohrung aufbohrt, daß Hüllrohrzug und Steuerkopf problemlos hindurchfahren können.pivot, which is also indicated by dash-dotted lines in FIG. With further rotation it comes over the stops 21 automatically for entrainment of the outer tube 19 and thus for the rotary drive of the drilling tool 18 all in all, that now under rotation and simultaneous pre-pressing by means of the pre-pressing device on the start pit side Drill such a large hole in the obstacle that the duct and control head can pass through without any problems can.
to Ist das Hindernis durchbohrt, wird das vorstehend geschilderte Bohrwerkzeug, das bezüglich seines Kollabierens und Expandierens auch anders konstruiert sein kann, beispielsweise unter Verwendung von Kniehebeln, zur Startgrube 1 durch den Hüllrohrzug zurückgezogen und es wird dann das Bohrwerkzeug für die Erdreichbearbeitung, beispielsweise wie im Zusammenhang mit Figur 2 beschrieben, wieder vor Ort geschoben.to If the obstacle is pierced, the above is done Drilling tool that can also be constructed differently with regard to its collapsing and expanding, for example Using toggle levers, retracted to the starting pit 1 through the duct and it will then be the Drilling tool for soil cultivation, for example as described in connection with Figure 2, pushed back on site.
Erreicht der Vortrieb nun das Ziel objekt, beispielsweise beim Erstellen eines Hausanschlusses den Sammler 2, wird in diesem Verwendungsfall des Verfahrens und, falls Wasser ansteht, das beim Durchbohren des Sammlers in diesen unter Mitführung von verschmutztem Erdreich eintreten könnte, zunächst von der Startgrube 1 aus mittels dem Bohrwerkzeug für die Erdreichbearbeitung zugeordneter Injektoren der Boden im Bereich der Anschlußstelle zum Sammler 2 verfestigt, so daß sich um die Anschlußstelle herum eine Verfestigungszone 28 bildet. Dann wird in der beschriebenen Weise das Bohrwerkzeug für die Erdreichbearbeitung aus dem Außenring 9 des Steuerkopfes 10 und dem Hüllrohrzug 3', 3 wieder zur Startgrube zurückgezogen und es wird in diesem Anwendungsbeispiel durch den Hüllrohrzug und den Außenring des Steuerkopfes 10 nun ein Bohrwerkzeug vor den Sammler 2If the drive now reaches the target object, for example when creating a house connection the collector 2 is in this case of use of the procedure and, if There is water that could enter the collector when it is drilled through while contaminated soil is carried along, initially from the starting pit 1 by means of the drilling tool for the soil cultivation assigned injectors of the Solidified soil in the area of the connection point to collector 2, so that there is a solidification zone around the connection point 28 forms. Then, in the manner described, the drilling tool for soil cultivation from the Outer ring 9 of the control head 10 and the duct 3 ', 3 pulled back to the starting pit and it is in this application example through the duct and the outer ring of the control head 10 now a drilling tool in front of the collector 2
geschoben, das zum Durchbohren der Wandung des Sammlers bestimmt ist. Dieses zeichnerisch nicht dargestellte Bohrwerkzeug besteht beispielsweise in sehr einfacher Weise aus einem mit Diamantsplittern besetzten und mit einem Drehantrieb versehenen Rohrstlick. Durchbohrt man mit einem derartigen Rohrstück die Wandung des Sammlers 2, befindet sich der aus der Sammlerwandung herausgebohrte Putzen in dem rohrstückförmigen Bohrwerkzeug. Man zieht nun auch dieses Bohrwerkzeug wieder zur Startgrube 1 zurück. Man gelangt damit auch an den Putzen, an dem man die genaue Form der Anbohrung in der Sammlerwandung erkennt, so daß man nach seinen Abmessungen insbesondere die Länge einer am vorderen Ende auf das erste Produktenrohr 4 aufzusetzenden elastischen Dichtung 5 bemessen kann, wobei der Außendurchmesser des zuletzt eingesetzten Bohrwerkzeuges und der Außendurchmesser dieser elastischen Dichtung 5 übereinstimmen. Nach entsprechender Anpassung und Aufsetzung der Dichtung 5 wird nun von der Startgrube 1 aus der aus aneinandergekuppelten Produktenrohren 4 gebildete Produktenrohrzug durch den Hüllrohrzug zum Sammler 2 vorgeschoben, wobei die elastische Dichtung 5 in die Durchbohrung der Wandung des Sammlers 2 gelangt und sich in diesem elastisch festsetzt. Zweckmäßig ist dabei eine Ausgestaltung der Dichtung 5 mit umlaufenden Lippen 29, die sich an die Bohrung an der Sammlerwand fest anlegen und eine gute Abdichtung bewirken. Zugleich wird hierdurch eine gewisse Elastizität der Abdichtung erreicht, die etwaige anschließende Bodensetzungen ausgleichen kann, ohne undicht zu werden. Bei dieser Ausgestaltung ist es insbesondere dann, wenn sich aus der Art des Putzens ergibt, daß der Sammler doch stark schräg außermittig angebohrt wurde, zweckmäßig, die Räume zwischen den Lippen 29 der Dichtung 5 vor dem Einschieben des Produktenrohrzuges mit einer elastischen Masse auszufüllen die verhindern kann, daß etwa durch diepushed that to pierce the wall of the collector is determined. This drilling tool, not shown in the drawing, consists, for example, in a very simple manner from one set with diamond fragments and one Rotary drive provided tubular piece. If you pierce the wall of the collector 2 with such a piece of pipe the plaster drilled out of the collector wall in the tubular drilling tool. One draws now too this drilling tool back to the starting pit 1. You also get to the plaster, on which you can do the exact Recognizes the shape of the drilling in the collector wall, so that depending on its dimensions, in particular the length of a pipe to be placed on the first product tube 4 at the front end elastic seal 5 can be dimensioned, the outer diameter of the drilling tool last used and the outer diameter of this elastic seal 5 match. After appropriate adjustment and set-up the seal 5 is now formed from the starting pit 1 from the product pipes 4 coupled to one another Product pipe train through the duct train to the collector 2 advanced, the elastic seal 5 getting into the through-hole in the wall of the collector 2 and being in this fixes elastically. An embodiment of the seal 5 with circumferential lips 29 is expedient. which fit tightly to the hole in the header wall and create a good seal. At the same time it will A certain elasticity of the seal is achieved, which can compensate for any subsequent subsidence without leaking to become. In this embodiment, it is particularly important if the type of cleaning shows that the collector was drilled at a very diagonal off-center, expedient, the spaces between the lips 29 of the seal 5 before the insertion of the product tube with an elastic Fill in the mass which can prevent about by the
WitteWitte
1 ' 3 ·', ·910 1 ' 3', 910
Rillen zwischen den Lippen Flüssigkeit entweder in den Sammler oder gar aus diesem herausläuft.Grooves between the lips liquid either runs into the collector or even out of it.
Da sich bei der vorstehend beschriebenen Vorgehensweise auch die Entfernung zwischen der Startgrube 1 und dem Sammler 2 exakt ermitteln läßt und sich insbesondere durch das Vorhandensein des Putzens aus der Sammlerwand auch hier der Verschiebeweg genau ermitteln läßt, ist zu gewährleisten, daß, bei genau in ihrer Länge angepaßter Dichtmanschette 5 der Produktenrohrzug auch nur so weit vorgeschoben wird, daß das vordere Ende des ersten Produktenrohres nicht in den Sammler hineinragt und hier womöglich, als Strömungsbarriere, Ablagerungen produziert.Since in the procedure described above also the distance between the starting pit 1 and the collector 2 can be determined exactly and in particular through the presence of plaster from the collector wall allows the displacement path to be precisely determined here too, must be guaranteed, that, when the length of the sealing collar 5 is precisely matched, the product pipe train is only pushed forward so far is that the front end of the first product pipe does not protrude into the collector and here possibly, as a flow barrier, Deposits produced.
Nach Einschieben des Produktenrohrzuges 4 wird startgrubenseitig der Produktenrohrzug 4 in seiner Lage blockiert und es wird dann der Hüllrohrzug 3, 31 in die Startgrube 1 zurückgezogen. Der Blechring 7'1 ist dabei mit seinen nach außen gewinkelten Laschen (siehe Figur 2) stabil genug, um auch zusammen mit dem ersten Vortriebsrohr 31 den noch vor Ort befindlichen Außenring 9 des Steuerkopfes 10 mit in die Startgrube 1 zu bringen.After the product pipe 4 has been pushed in, the product pipe 4 is blocked in its position on the starting pit side and the cladding pipe 3, 3 1 is then withdrawn into the starting pit 1. The sheet metal ring 7 ' 1 with its outwardly angled tabs (see Figure 2) is stable enough to bring the on-site outer ring 9 of the control head 10 into the starting pit 1 together with the first jacking pipe 3 1.
Erforderlichenfalls kann danach der durch die Zurückziehung des Hül1rohrzuges entstandene Ringraum von der Startgrube 1 aus noch verfüllt werden.If necessary, the by the withdrawal can thereafter of the Hül1rohrzuges resulting annular space from the starting pit 1 to be filled.
Abweichend vom beschriebenen Ausführungsbeispiel können anstelle der Diamantsplitter andere Schneidmaterialien eingesetzt werden, z. B. Hartmetal1splitter oder kleine einzusetzende Schneiden.Notwithstanding the embodiment described, can instead of the diamond chips, other cutting materials be used, e.g. B. Hard metal splinters or small ones cutting edges to be used.
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