DE3810410A1 - Bodenverdraengungsgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bodenverdrängungsgerät mit einem Flügel.

Ein aus der deutschen Patentschrift 22 42 605 bekanntes selbstgetriebenes pneumatisches Rammbohrgerät, insbesondere für Erdbohrungen, ist mit einer in einem rohrförmigen Gehäu­ se gehaltenen Schlagspitze, außen am Gehäuse angeordneten Flügeln und einem in dem Gehäuse hin- und hergehend beweg­ ten Schlagkolben versehen. Derartige Geräte dienen in erster Linie dazu, Versorgungsleitungen wie beispielsweise Wasserleitungen, elektrische oder Telefonleitungen unter Straßen oder Bürgersteigen zu verlegen, ohne gleichzeitig die Straßendecke oder die Bürgersteige aufreißen zu müssen. Indem sich die Rammbohrgeräte durch das Erdreich bewegen, verdrängen sie das Erdreich nach der Seite und hinterlassen einen Erdkanal, in den sich gleichzeitig oder später die Versorgungsleitungen einziehen lassen. Die Flügel dieses bekannten Rammbohrgerätes sollen beim Gerätevortrieb ein­ schließlich eines zu verlegenden Rohres oder Kabels ein Herauslaufen des Rammbohrgerätes aus der gewünschten Rich­ tung verhindern; sie befinden sich ständig im Erdreich und dienen als richtungsstabilisierende Leitflächen, die das Rammbohrgerät gegebenenfalls auf einer vorgegebenen Kurven­ bahn führen, wenn die Lenkflügel als gekrümmte Leitflächen ausgebildet sind.

Obwohl die Schlagspitze während der Vorwärtsbewegung Steine oder andere Hindernisse zertrümmert oder zur Seite drückt, d.h. den Weg für das nachrückende Gehäuse freischlägt, läßt es sich nicht immer vermeiden, daß das Rammbohrgerät beim Treffen auf ein Hindernis aus der gewollten Richtung läuft.

Derartige Richtungsabweichungen sind für kurze Erdbohrun­ gen, wie beispielsweise beim Unterqueren von Straßen, Bahn­ dämmen etc. nur von untergeordneter Bedeutung, führen aber dann zu erheblichen Schwierigkeiten, wenn richtungsgenaue, präzise Erdbohrungen für lange Versorgungsleitungen über große Distanzen erstellt werden sollen. Es versteht sich, daß dieselbe geringe Richtungsabweichung bei einer Unterque­ rung von beispielsweise 20 Metern kaum ins Gewicht fällt, jedoch bei einer Strecke von mehreren hundert Metern oder gar Kilometern nicht hingenommen werden kann. Um die Vor­ triebsrichtung des Rammbohrgerätes bei über lange Strecken reichenden Erdbohrungen kontrollieren zu können, werden des­ halb in Abständen Zielgruben ausgehoben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bodenverdrän­ gungsgerät zu schaffen, mit dem ein lage- und zielgenaues Verlegen langer Versorgungsleitungen, insbesondere über lan­ ge Strecken wie entlang von Wänden, Mauern oder von Trassen wie Fahrbahnen oder Wegen einfach möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flügel als Führungsschwert ausgebildet ist, das im Betrieb mit einem freien Ende mit vorzugsweise solch einer Länge aus dem Erdreich hervorragt, die die Anordnung eines an das freie Schwertende angreifenden Kraftantriebs erlaubt. Auf­ grund des sich bis über die Erdoberfläche hinaus erstrecken­ den, am Gehäuse oder der Schlagspitze des Gerätes angeordne­ ten Führungsschwertes ergibt sich eine Stabilisierung der horizontalen Vortriebsrichtung, denn das Führungsschwert verhindert ein seitliches Ausweichen des Bodenverdrängungs­ gerätes. Auch kann das freie Schwertende von dem Kraftan­ trieb mit einer Zug- und/ oder Schubkraft beaufschlagt und damit verhindert werden, daß das Bodenverdrängungsgerät von seiner Bewegungsrichtung abweicht, d.h. nach oben wandert. Als Kraftantrieb zum Aufbringen der Schubkraft läßt sich beispielsweise eine Ramme, ein Bagger oder ein Schubzylin­ der und zum Aufbringen der Zugkraft beispielsweise eine Seilwinde oder ein Hubzug verwenden. Auf jeden Fall verhin­ dern die in das Führungsschwert eingeleiteten Kräfte, daß die im Bereich des Führungsschwertes größeren Widerstände des Erdreiches das Gerät nach oben aus seiner Vortriebsrich­ tung ablenken.

Vorzugsweise lagert das freie Schwertende im Tragrahmen einer Lafette. Die Lafette, die beispielsweise mit einem den Tragrahmen aufnehmenden Bodenblech auf der Erdoberflä­ che gleiten oder zur Verringerung des Widerstandes beim Vortreiben des Bodenverdrängungsgerätes auf der Erdoberflä­ che rollen kann, unterstützt das richtungs- und zielgenaue Führen des Bodenverdrängungsgerätes. Außerdem hält das Bo­ denblech das Bodenverdrängungsgerät im Falle einer ebenen Oberfläche in einer konstanten Tiefe im Erdreich, die von der jeweiligen Länge des über die Erdoberfläche hinausragen­ den freien Schwertendes abhängt. Das Führungsschwert kann beispielsweise ein vertikales Langloch aufweisen und mit­ tels eines durch den Tragrahmen und das Langloch gesteckten Schraub- oder Klemmbolzens in der gewünschten Position fest­ gelegt werden.

Das von dem Führungsschwert und gegebenenfalls dem Boden­ blech der Lafette geführte Bodenverdrängungsgerät läßt sich insbesondere zum Verlegen von Versorgungsleitungen, wie bei­ spielsweise Leitungen für das Kabelfernsehen, über eine größere Distanz und in geringen Tiefen einsetzen, beispiels­ weise um Leitungen entlang von Fahrbahnen oder entlang von Häuserwänden oder Befestigungsmauern zu verlegen. Es ist allerdings ebenso möglich, das Bodenverdrängungsgerät zum Verlegen von kurzen Versorgungsleitungen zu verwenden, wie zum Unterqueren von befestigten, beispielsweise asphaltier­ ten Oberflächen; es braucht in diesem Fall lediglich die Asphaltdecke mit einem Fugenschneider aufgeschlitzt zu wer­ den. Der Schlitz unterstützt die Führung des Schwertes und begrenzt seitliche Abweichungen.

Mit einer einstellbaren Drehlagerung des Führungsschwertes ist es nicht mehr erforderlich, eine Start- und Zielgrube für das Bodenverdrängungsgerät auszuheben. Das Führungs­ schwert kann beispielsweise drehbeweglich in dem Tragrahmen oder das Bodenverdrängungsgerät drehbeweglich im Führungs­ schwert gelagert sein, so daß das Bodenverdrängungsgerät entweder zusammen mit dem Führungsschwert oder durch Ver­ stellen gegenüber dem Führungsschwert geneigt bzw. steigend ausgerichtet und somit auf einem Bogen in das Erdreich eingebracht bzw. aus dem Erdreich herausbewegt werden kann. Das drehbewegliche Führungsschwert bzw. das drehbewegliche Bodenverdrängungsgerät erlaubt außerdem das Korrigieren der Laufrichtung bei seitlichen Abweichungen.

Es empfiehlt sich, daß ein selbstgetriebenes pneumatisches, vorzugsweise eine außermittige Schlagspitze aufweisendes Rammbohrgerät mit einem Führungsschwert versehen ist. Das Rammbohrgerät arbeitet sich selbsttätig durch das Erdreich, und die oberhalb der Erdoberfläche aufgebrachte Zug- und/oder Schubkraft dient dann der Erhöhung der Vortriebsge­ schwindigkeit und wirkt gegebenenfalls gleichzeitig nach oben gerichteten Ablenkungen des Rammbohrgerätes entgegen. Insbesondere wirkt jedoch die außermittige Anordnung der Schlagspitze des Rammbohrgerätes nach oben gerichteten Ab­ lenkungen entgegen. Die Schlagspitze läßt sich auch drehbar im Gerät lagern und mittels einer Steuerung versehen, die es erlaubt, die außermittige Lage der Schlagspitze von außen zu steuern, d.h. eine beliebige Außermittigkeit einzu­ stellen.

Bei Verwendung eines selbstgetriebenen pneumatischen Ramm­ bohrgerätes lassen sich im Führungsschwert Strömungskanäle für die das Rammbohrgerät antreibende Druckluft anordnen. Die Ver- und Entsorgung des Rammbohrgerätes mit Druckluft, über die bis in das Geräteinnere reichenden Zu- und Abström­ kanäle ist in mehrfacher Hinsicht von Vorteil. So kann der ansonsten erforderliche, an das rückwärtige Ende des Ramm­ bohrgerätes angeschlossene Druckluftschlauch entfallen und somit der volle Bohrungsquerschnitt für die einzuziehende Versorgungsleitung genutzt werden. Außerdem braucht kein langer und schwerer, vom Rammbohrgerät mit zu beschleunigen­ der Schlauch mitgezogen zu werden. Es treten somit auch keine, sich mit zunehmender Schlauchlänge noch erhöhenden Druckverluste auf. Da die Abluft unmittelbar durch das Schwert abgeführt wird, werden Produktrohre, wie Trinkwas­ serleitungen, beim Verlegen durch den in der Abluft enthal­ tenen Ölnebel nicht verunreinigt. Die Druckluftversorgung und -entsorgung über das Führungsschwert ist auch dann ohne Störung möglich, wenn beim Einziehen von beispielsweise Kabeln die Erdbohrung hinter dem Rammbohrgerät zusammen­ fällt, was sich in der Praxis oft nicht vermeiden läßt und bei den bekannten Geräten die Druckluftabfuhr erheblich erschwert.

Anstelle eines selbstgetriebenen pneumatischen Rammbohrge­ rätes läßt sich ein massiver Verdrängungskörper mit einem Führungsschwert versehen, wobei vorzugsweise eine auf der Lafette angeordnete Ramme mit ihrer Schlagspitze in einen Rammaufsatz eingreift und die Schubkraft aufbringt. Zum Aufbringen der Schubkraft und damit zum Vortreiben des massiven Verdrängungskörpers ist beispielsweise eine aus der deutschen Offenlegungsschrift 33 26 264 bekannte Ramme geeignet. Diese Ramme wird zum Eintreiben von Stahlrohren, beispielsweise Schutz- oder Leitungsrohren in das Erdreich eingesetzt und besitzt einen in einem Gehäuse mittels über eine Druckluftleitung zugeführter Druckluft wechselweise hin- und herbewegten, seine Schubkraft an das Gehäuse abge­ benden Schlagkolben.

Es läßt sich jedoch nicht nur ein massiver Verdrängungskör­ per mit einer oberirdisch, d.h. auf der Lafette angeordne­ ten Ramme kombinieren, sondern auch ein selbstgetriebenes pneumatisches Rammbohrgerät. Es empfiehlt sich, daß der Rammaufsatz schwenkbeweglich gelagert und somit seine Nei­ gung bezogen auf die Horizontale und gegebenenfalls auf die Vertikale einzustellen ist. Die dem Ablenken des Rammbohrge­ rätes bzw. Verdrängungskörpers nach oben entgegengerichtete Kraft läßt sich je nach Neigung der Ramme vergrößern oder verringern. Neben der Führung trägt die mit einem selbstge­ triebenen Rammbohrgerät kombinierte Ramme außerdem zur Erhö­ hung der Vortriebsgeschwindigkeit bei.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 In der Längsansicht ein sich im Erdreich befinden­ des selbstgetriebenes pneumatisches Rammbohrge­ rät, das mit einem über die Erdoberfläche hinaus­ ragenden Führungsschwert versehen ist;

Fig. 2 das Führungsschwert gemäß Fig. 1 entlang der Li­ nie II-II geschnitten;

Fig. 3 in der Längsansicht ein mit einer auf einer Lafet­ te angeordneten Ramme kombiniertes, selbstgetrie­ benes pneumatisches Rammbohrgerät gemäß Fig. 1;

Fig. 4 das mit einer Ramme kombinierte Rammbohrgerät ge­ mäß Fig. 3 in der Vorderansicht;

Fig. 5 im Längsschnitt die in Fig. 3 mit "X" gekennzeich­ nete Einzelheit;

Fig. 6 in der Längsansicht einen massiven Verdrängungs­ körper, der mit einer auf der Lafette angeordne­ ten Ramme kombiniert ist; und

Fig. 7 ein anderes aus einer auf einer Lafette angeordne­ ten Ramme und einem im Erdreich arbeitenden massi­ ven Verdrängungskörper bestehendes Bodenverdrän­ gungsgerät in der Längsansicht.

Das Bodenverdrängungsgerät 1 besteht aus einem an seinem vorderen Ende eine außermittige Schlagspitze 2 und an sei­ nem rückwärtigen Ende einen Stutzen 3 mit einer daran be­ festigten, in das Erdreich 4 einzuziehenden Versorgungslei­ tung 5 aufweisendes Rammbohrgerät 6 und einem mit dem Ramm­ bohrgerät versehenen Führungsschwert 7, das mit seinem frei­ en Ende 8 aus der Erdoberfläche 9 hervorragt, wobei an das freie Schwertende 8 eine Zugkraft 10 angreift. Das Führungs­ schwert 7, dessen in die Vortriebsrichtung 11 weisende Stirnseite 12 als Keil (vgl. Fig. 2) ausgebildet ist, durchdringt mit seinem freien Ende 8 eine auf der Erdober­ fläche 9 liegende Lafette 13 (Bodenblech) und lagert in einem auf der Lafette angeordneten Tragrahmen 14 (Fig. 4).

In ein vertikales Langloch 15 des Führungsschwertes 7 greift ein gemäß Fig. 4 den Abstand zwischen zwei paralle­ len Außenwänden 16 des Tragrahmens 14 überbrückender Klemm­ bolzen 17 ein. Nach dem Lösen des Kopfes 18 des Klemmbol­ zens 17 kann das Führungsschwert 7 in den von den Begrenzun­ gen des Langloches 15 festgelegten Abmessungen vertikal entweder nach oben oder nach unten verstellt sowie durch Anziehen des Kopfes 18 so festgelegt werden, daß das Ramm­ bohrgerät 6 die gewünschte Entfernung 19 von der Erdoberflä­ che 9 einnimmt, die der Tiefe der im Erdreich 4 zu verlegen­ den Versorgungsleitung 5 entspricht.

Zur Ver- und Entsorgung des das Rammbohrgerät 6 vorwärtsbe­ wegenden, seine Schlagenergie an das Gehäuse abgebenden, nicht dargestellten Schlagkolbens mit Druckluft, ist das Führungsschwert 7 mit jeweils einem Eintritts- und Aus­ trittskanal 20, 21 versehen (vgl. Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 5), die in das Gehäuseinnere 22 des Rammbohrgerätes 6 münden.

Bei dem Bodenverdrängungsgerät 101 gemäß Fig. 3 besitzt das Rammbohrgerät 6 eine mittige Schlagspitze 102, die gege­ benenfalls steuerbar ausgebildet und in eine außermittige Lage verstellbar sein kann. Auf der Lafette 13 ist außerdem eine Ramme 23 angeordnet, die über einen rückwärtigen Druck­ mittelschlauch 24 von einer nicht dargestellten Druckmittel­ quelle, beispielsweise einem ebenfalls auf der Lafette ange­ ordneten Kompressor, versorgt wird und mit ihrer Schlag­ spitze 25 in einen Rammaufsatz 26 eingreift. Der Rammauf­ satz 26 befindet sich zwischen den Außenwänden 16 des Tragrahmens 14 und lagert schwenkbeweglich auf dem Klemmbol­ zen 17. Aufgrund der Schwenkbeweglichkeit des Rammaufsatzes 26 läßt sich die Ramme 23 mit einer Neigung 27 bezogen auf die Horizontale bzw. Erdoberfläche 9 einstellen und damit entgegenwirken, daß das Rammbohrgerät 6 aus seiner horizon­ talen Vortriebsrichtung 11 in vertikaler Ebene nach oben abgelenkt wird; die den Richtungsabweichungen des Rammbohr­ gerätes 6 entgegenwirkende Kraft der Ramme 23 ist umso größer, je größer die Neigung 27 ist. Die Neigung 27 läßt sich über eine schiefe Ebene mittels eines Flachkeiles 28 verändern, auf dessen Keilfläche 29 der Rammaufsatz 26 liegt. Der Flachkeil 28 lagert mit einem den Flachkeil 28 linear verstellenden Gewindebolzen 30 in einer Gewindemut­ ter 31. Die Leistung der außerdem eine Schubkraft 32 für das Rammbohrgerät 6 erzeugenden Ramme 23 sollte zur Unter­ stützung des Geradeauslaufs des Bodenverdrängungsgerätes 101, d.h. von Ramme 23 und Rammbohrgerät 6, auf die Lei­ stung des Rammbohrgerätes 6 abgestimmt werden.

Bei dem Bodenverdrängungsgerät 201 gemäß Fig. 6 ist eine horizontal auf der Lafette 213 angeordnete, an ihrem dem Versorgungsschlauch 224 zugewandten Ende mit einem Spann­ stück 33 festgelegte Ramme 223 mit einem massiven Verdrän­ gungskörper 34 kombiniert. Das über die Erdoberfläche 9 hinausragende freie Ende 208 des Führungsschwertes 207 ist zum Einstellen der Entfernung 19 des Verdrängungskörpers 34 von der Erdoberfläche 9 bzw. des Tiefgangs in unterschied­ lichen Höhenlagen mit Bohrungen 35 versehen, wobei ein durch den Tragrahmen 214 und durch eine Bohrung 35 gesteck­ ter, nicht dargestellter Bolzen sowohl den Tiefgang des Verdrängungskörpers 34 festlegt als auch ein Drehlager 36 des Führungsschwertes 207 definiert. Beim Verdrehen einer einen Gewindeblock 37 der Lafette 213 horizontal durchdrin­ genden, an das freie Schwertende 208 angreifenden Stell­ schraube 38 dreht sich das Führungsschwert 7 im Drehlager 36 und verschwenkt den mit dem Führungsschwert 207 starr verbundenen Verdrängungskörper 34 entweder in eine nach unten oder nach oben geneigte Lage. Damit ist es nicht mehr erforderlich, für das Bodenverdrängungsgerät 201 eine Start- und Zielgrube am Anfang und am Ende der Erdbohrung auszuheben. Der Rammaufsatz 226 und der Tragrahmen 214 sind auf einer in horizontaler Ebene schwenkbeweglich in einem Drehgestell 39 angeordneten Trägerplatte 40 der Lafette 213 befestigt, so daß sich auf diese Weise auch seitliche, d.h. horizontale Abweichungen des Verdrängungskörpers 34 ausglei­ chen lassen. Das nicht mit der schwenkbaren Trägerplatte 40 verbundene Spannstück 33 ist dabei so ausgelegt, daß es die von dem Rammaufsatz 226 auf die Ramme 223 übertragenen Seitenverstellungen nicht behindert.

Das in Fig. 7 dargestellte Bodenverdrängungsgerät 301 unter­ scheidet sich von der Ausführung gemäß Fig. 6 durch eine demgegenüber geänderte Vorrichtung zum Einstellen der Nei­ gung des massiven Verdrängungskörpers 34. Es befindet sich hierbei das Drehlager 36 nämlich nicht im Tragrahmen 314 für das freie Schwertende 308, sondern unmittelbar am Ver­ drängungskörper 34. Durch Verdrehen einer durch einen Gewin­ deaufsatz 41 der Trägerplatte 40 hindurchgeführten und am Verdrängungskörper 34 festgelegten Stellspindel 42 mittels eines Handrades 43 wird das rückwärtige Ende des Verdrän­ gungskörpers 34 entweder in Pfeilrichtung 44 nach unten oder in Pfeilrichtung 45 nach oben um das Drehlager 36 verschwenkt und dabei die Spitze des Verdrängungskörpers 34 entweder nach oben oder nach unten gerichtet. Zur Seiten­ verstellung des Verdrängungskörpers 34 sind der Rammaufsatz 326 und der Tragrahmen 314 auf der Oberplatte 40 des Dreh­ gestells 39 der Lafette 313 angeordnet.

Claims (11)

1. Bodenverdrängungsgerät mit einem Flügel, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Flügel als Führungsschwert (7, 107, 207) ausgebildet ist, das im Betrieb mit einem freien Ende (8, 208, 308) aus dem Erdreich (4) hervor­ ragt.

2. Bodenverdrängungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Führungsschwert (7, 107, 207) mit einer Länge aus dem Erdreich (4) hervorragt, die die Anordnung eines an das freie Schwertende (8, 208, 308) angreifenden Kraftantriebs (10, 32; 23, 223, 323) er­ laubt.

3. Bodenverdrängungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Schwertende (8, 208, 308) in einem Tragrahmen (14, 214, 314) einer Lafette (13, 213, 313) lagert.

4. Bodenverdrängungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine einstell­ bare Drehlagerung (36) des Führungsschwertes (207, 307).

5. Bodenverdrängungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein selbstgetriebenes pneumatisches Rammbohrgerät (6) mit dem Führungsschwert (7) versehen ist.

6. Bodenverdrängungsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rammbohrgerät (6) mit einer außermit­ tigen Schlagspitze (2) versehen ist.

7. Bodenverdrängungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein massiver Verdrängungskörper (34) mit einem Führungs­ schwert (207, 307) versehen ist.

8. Bodenverdrängungsgerät nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf einer Lafette (13, 213, 313) angeordnete Ramme (23, 223, 323) mit ihrer Schlag­ spitze (25, 225, 325) in einen Rammaufsatz (26, 226, 326) eingreift.

9. Bodenverdrängungsgerät nach Anspruch 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rammaufsatz (26) schwenkbeweg­ lich gelagert ist.

10. Bodenverdrängungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 und 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß im Führungsschwert (7) Strömungskanäle (20, 21) für ein das Rammbohrgerät (6) antreibendes Druckme­ dium angeordnet sind.

11. Bodenverdrängungsgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsschwert (7, 207, 307) eine keilförmige Stirn­ seite (12) besitzt.