DE4114666A1 - Pipe-laying device to replace old pipes - has guide head and basket with rotatable drilling head breaking up old pipe and enlarging pipe trench - Google Patents

Pipe-laying device to replace old pipes - has guide head and basket with rotatable drilling head breaking up old pipe and enlarging pipe trench

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DE4114666A1
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Abstract

The guide head (11) which is to be pushed through the old pipe by the new pipe (26) widens out towards its rear end beyond the inner diameter of the existing pipe line. The basket (12) has at least two arms (14) to connect with the guide head. The dia. of the drilling head (28), which is rotatable inside the basket, is slightly larger than the OD of the new pipe line (26). A screw conveyor (29) adjoining the drilling head can be extended by headers and is guided in a similarly extensible screw sleeve pipe (33) which is connected to the basket (12). The front end of the guide head is placed in the existing pipe end so that the device becomes centred. As the device advances, the guide head breaks up the old pipe and the arms of the basket plough through the rubble and surrounding earth, which are then pulverised by the drilling head and discharged through the screw conveyor. USE - Breaking up old buried pipe and replacing it with new.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen einer erdverlegten Rohrleitung aus Tonrohren oder unbewehrten Beton­ rohren und gleichzeitigem Verlegen einer neuen Rohrleitung.The invention relates to a device for removing a buried pipeline made of clay pipes or unreinforced concrete pipes and at the same time laying a new pipe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung zu schaffen.The invention has for its object such a device to accomplish.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kennzeichnet sich durch einen in der alten Rohrleitung mittels der neuen Rohrleitung vorzuschiebenden und/oder zu ziehenden Führungskopf, der sich zu seinem hinteren Ende hin über den Innendurchmesser der vorhan­ denen Rohrleitung hinaus erweitert, einen an den Führungskopf anschließenden, durch mindestens zwei Stege eine Verbindung mit dem Führungskopf bildenden Korb, in dem ein Bohrkopf drehbar angeordnet ist, dessen Durchmesser etwas größer als der Außendurchmesser der neuen Rohrleitung ist, und eine an den Bohrkopf anschließende, in einem mit dem Korb ver­ bundenen, durch Schüsse verlängerbaren Schneckenmantelrohr geführte, durch Schüsse verlängerbare Förderschnecke auf einer von ihrem hinteren Ende her angetriebenen Welle, die zugleich Antriebswelle des Bohrkopfes ist.The device according to the invention is characterized by one in the old pipeline using the new pipeline to be pushed and / or pulled guide head, which is too its rear end over the inside diameter of the existing which pipeline extends beyond one adjoining the guide head, by at least two Connect to the basket forming the guide head, in which a drill head is rotatably arranged, the diameter is slightly larger than the outside diameter of the new pipeline, and one connected to the drill head, in one with the basket bound, extendable by shot shells  guided screw conveyor that can be extended by shots on a shaft driven from its rear end, the is also the drive shaft of the drill head.

Die Vorrichtung wird in der alten Rohrleitung vorgetrieben. Der Führungskopf liegt dabei mit einem vorderen Abschnitt seiner Länge in dem noch vorhandenen Rohrleitungsende. Dadurch ist die Vorrichtung zentriert. Mit einem hinteren Abschnitt seiner Länge sprengt der Führungskopf die alte Rohrleitung fortschreitend auf. Die wenigen Stege des Korbes pflügen durch die Rohrleitungstrümmer und das umgebende Erdreich. Beides wird dann von dem Bohrkopf zerkleinert, teilweise auch von der Schnecke am, vorzugsweise als Hohlkonus gestalteten, Eingang zu dem Schneckenmantelrohr. Das Bohrklein wird durch die Förderschnecke in dem Schneckenmantelrohr abgeführt. Der Bohrkopf hinterläßt einen Hohlraum, in den die hinter dem Bohrkopf über dem Schnecken­ mantelrohr angeordnete neue Rohrleitung eingeführt werden kann.The device is driven into the old pipeline. The guide head lies with a front section its length in the still existing pipe end. Thereby the device is centered. With a rear section the length of the guide head blows up the old pipeline progressively on. The few bridges of the basket plow through the pipe debris and the surrounding soil. Both will then crushed by the drill head, partly also by the worm at, preferably designed as a hollow cone, entrance to the Screw jacketed pipe. The drilling cuttings are carried out by the screw conveyor dissipated in the screw jacket tube. The drill head leaves a cavity in which the behind the drill head above the screw jacket pipe arranged new pipe can be introduced.

Die neue Rohrleitung kann einen größeren Durchmesser als die vorherige haben. Ursprünglich wurde beim Bau der Rohrlei­ tung ein Graben ausgehoben. In diesem liegt die Rohrleitung in einer Schüttung von Erdreich, das zur Vermeidung von Punktbela­ stungen der Rohrleitung frei von größeren Steinbrocken gehalten ist. Durch die verhältnismäßig weiche Schüttung können die Stege vordringen, so daß der Bohrkopf einen größeren Durch­ messer als die alte Rohrleitung haben kann.The new pipeline can have a larger diameter than have the previous one. Originally, when the Rohrlei was built digging a trench. The pipeline is located in this a pile of soil to avoid point pollution the pipeline is kept free of larger boulders is. Due to the relatively soft bed, the Penetrate ridges so that the drill head has a larger diameter knife than the old pipeline.

Weitere Maßnahmen, die zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dienen können, sind in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels angeführt.Further measures to the advantageous design of the Invention can be used are in the following description of an embodiment.

Die Zeichnung gibt das Ausführungsbeispiel wieder.The drawing shows the embodiment.

Sie zeigt eine Vorrichtung zum Entfernen einer Rohrleitung und Verlegen einer neuen Rohrleitung teils in Ansicht und teils in axialem Schnitt. It shows a device for removing a pipe and Laying a new pipeline partly in view and partly in axial section.  

An einem vorne durch einen aufgeschweißten Deckel 1 verschlos­ senen Hohlzylinder 2 sind hinten zwei starke Platten 3 und 4 angeordnet und durch Schweißung befestigt, von denen die erstere gleichen Durchmesser wie der Hohlzylinder 2 und die letztere einen größeren Durchmesser hat. In einem zentralen Ausschnitt beider Platten 3 und 4 zusammen sitzt eine Lager­ büchse 5.On a front closed by a welded-on cover 1 hollow cylinder 2 , two strong plates 3 and 4 are arranged at the back and fastened by welding, of which the former has the same diameter as the hollow cylinder 2 and the latter has a larger diameter. In a central section of both plates 3 and 4 , a bearing bush 5 sits together.

Der Hohlzylinder 2 ist mit drei Rippen 6 und drei zwischen diesen angeordneten kürzeren Rippen 7 besetzt. Die Rippen ver­ laufen achsparallel und sind durch Schweißung befestigt. Aus Darstellungsgründen sind zwei Rippen 6 in die Zeichenebene verlegt und ist die Rippe 7 senkrecht dazu gestellt. Die Höhe der Rippen 6 steigt auf einem ersten Abschnitt 8 an, bleibt auf einem zweiten Abschnitt 9 gleich und steigt auf einem dritten Abschnitt 10 nochmals an. Die Rippen 7 haben jeweils die gleiche Höhe wie die Rippen 6 auf dem betreffenden Quer­ schnitt des Hohlzylinders 2; vorne sind sie abgeschrägt. Die Teile 1 bis 10 bilden einen Führungskopf 11 der Vorrichtung.The hollow cylinder 2 is equipped with three ribs 6 and three shorter ribs 7 arranged between them. The ribs run parallel to the axis and are fastened by welding. For the sake of illustration, two ribs 6 are laid in the plane of the drawing and the rib 7 is placed perpendicular to it. The height of the ribs 6 rises on a first section 8 , remains the same on a second section 9 and rises again on a third section 10 . The ribs 7 each have the same height as the ribs 6 on the relevant cross section of the hollow cylinder 2 ; they are beveled at the front. Parts 1 to 10 form a guide head 11 of the device.

An den Führungskopf 11 angesetzt ist ein Korb 12. Der Korb 12 besteht aus einer mit der Platte 4 verschraubten, in Flucht mit der Lagerbüchse 5 einen Ausschnitt aufweisenden Platte 13, drei jeweils in Fortsetzung der Rippen 6 von der Platte 13 ausgehenden Stegen 14 und einem Ring 15, durch den die Stege 14 am hinteren Ende wieder verbunden sind.A basket 12 is attached to the guide head 11 . The basket 12 consists of a plate 13 screwed to the plate 4 , in alignment with the bearing bush 5, a plate 13 , three each in continuation of the ribs 6 extending from the plate 13 webs 14 and a ring 15 through which the webs 14 at the rear End connected again.

Von ihrem vorderen, am Umfang der Platte 13 angeschweißten und auf den Umfang der Platte 4 überstehenden Ende aus verlaufen die Stege 14 zunächst schräg nach hinten und außen und dann nach einer entsprechenden Umbiegung achsparallel. An ihren Enden 16 springen die Stege 14 radial nach innen vor bis an den Ring 15, mit dem sie verschweißt sind. Um den Korb öffnen zu können, sind die Enden 16 von den vorderen Abschnitten der Stege 14 getrennt und durch Schrauben 17 mit ihnen verbunden.From their front end, welded to the circumference of the plate 13 and projecting onto the circumference of the plate 4 , the webs 14 initially run obliquely backwards and outwards and then after a corresponding bending parallel to the axis. At their ends 16, the webs 14 project radially inwards up to the ring 15 to which they are welded. In order to be able to open the basket, the ends 16 are separated from the front sections of the webs 14 and connected to them by screws 17 .

Der Querschnitt der Stege ist an der Außenseite des Korbes 12 etwas zugespitzt. The cross section of the webs is somewhat tapered on the outside of the basket 12 .

An den Korb 12 schließt ein Hohlzylinder 18 an. Dieser besteht aus einem mit dem Ring 15 bei 19 verschraubten vorderen Ring 20, zwei den Innenumfang und den Außenumfang des Ringes 20 fortsetzenden konzentrischen Stahlrohren 22 und 23 und einem als Gegenstück zu dem Ring 20 die Stahlrohre 22 und 23 am hinteren Ende zusammenhaltenden hinteren Ring 24.A hollow cylinder 18 connects to the basket 12 . This consists of a front ring 20 screwed to the ring 15 at 19 , two concentric steel tubes 22 and 23 continuing the inner circumference and the outer circumference of the ring 20 and a rear ring 24 holding the steel tubes 22 and 23 together at the rear end as a counterpart to the ring 20 .

Die Ringe 15 und 20 sind an ihrer Verbindung gefalzt. An ihrem Innenumfang sind sie jeweils abgeschrägt, derart, daß sich im ganzen ein etwa konischer Eingang in den Hohlzylinder 18 er­ gibt.The rings 15 and 20 are folded at their connection. On their inner circumference, they are each beveled in such a way that there is an approximately conical entrance to the hollow cylinder 18 .

Der Ring 24 weist an seiner rückwärtigen Stirnseite eine Nut 25 auf. Die Nut 25 ist dem gefalzten Ende eines Schusses der neuen Rohrleitung 26 derart angepaßt, daß dieses Ende in die Nut 25 eingesteckt werden kann und dabei der Außenumfang der neuen Rohrleitung 26 mit dem Außenumfang des Hohlzylinders 18 und dem mit diesem gleichen Außenumfang des Ringes 20 fluchtet. In die Nut kann ein Holzring eingelegt werden, um den vorderen Rand des vorderen Schusses der neuen Rohrleitung vor Beschädigung zu schützen.The ring 24 has a groove 25 on its rear face. The groove 25 is adapted to the folded end of a weft of the new pipeline 26 in such a way that this end can be inserted into the groove 25 and the outer circumference of the new pipeline 26 is flush with the outer circumference of the hollow cylinder 18 and with the same outer circumference of the ring 20 . A wooden ring can be placed in the groove to protect the front edge of the front shot of the new pipeline from damage.

Eine Welle 27 erstreckt sich axial durch den Hohlzylinder 18 und den Korb 12 in den Hohlzylinder 2 und ist in der Lagerbüchse 5 gelagert. Die Welle 27 trägt in dem Korb 12 einen aus zwei Flügeln bestehenden Bohrkopf 28 und im Anschluß an diesen zwei Förderschnecken 29 und 30, von denen die Förderschnecke 30 bei 40 endet und die Förderschnecke 29 nach hinten bis zum Ende der Vorrichtung durchgeht.A shaft 27 extends axially through the hollow cylinder 18 and the basket 12 into the hollow cylinder 2 and is mounted in the bearing bush 5 . The shaft 27 carries in the basket 12 a two-wing drill head 28 and following these two screw conveyors 29 and 30 , of which the screw conveyor 30 ends at 40 and the screw conveyor 29 passes backwards until the end of the device.

Die Welle 27 mit der Förderschnecke 29 ist aus Schüssen zusam­ mengesetzt durch Verschraubung mit konischen Gewinden 31. Der erste Schuß mit dem Bohrkopf 28 wird bei geöffnetem Korb 12 (siehe oben) von vorne in den Ring 15 und den Hohlzylinder 18 eingesetzt und mit einem vorne angeschraubten kurzen Achsstück 32 in der Lagerbüchse 5 gelagert. Die anderen Schüsse werden fortschreitend von hinten nachgebracht. Das gilt ebenso für ein Schneckenmantelrohr 33 aus Stahlblech, dessen erster Schuß in der Fortsetzung des inneren Stahlrohres 22 des Hohlzylinders 18 an dem hinteren Ring 24 befestigt ist und dessen weitere Schüsse miteinander verschraubt werden. The shaft 27 with the screw conveyor 29 is composed of shots by screwing with conical threads 31st The first shot with the drill head 28 is inserted from the front into the ring 15 and the hollow cylinder 18 when the basket 12 is open (see above) and is mounted in the bearing bush 5 with a short axle piece 32 screwed on at the front. The other shots are progressively brought from behind. This also applies to a screw jacketed pipe 33 made of sheet steel, the first shot of which is attached to the rear ring 24 in the continuation of the inner steel pipe 22 of the hollow cylinder 18 and the further shots of which are screwed together.

Die neue Arbeitsweise der Vorrichtung ist oben bereits er­ läutert.The new mode of operation of the device is already above purifies.

Die Vorrichtung wird in einem zu diesem Zweck ausgehobenen Schacht in die Achse der zu entfernenden Rohrleitung abgesenkt und mit dem Führungskopf in diese eingeführt. In an sich be­ kannter Weise wird die Welle 27 am hinteren Ende gedrückt und angetrieben und werden die die Welle 27 mit dem Bohrkopf 28 und der Förderschnecke 29 umgebenden Teile 11, 12, 18, 26 und 33 zusammen mit der Welle 27 von hinten gedrückt und weiterge­ schoben, wobei die Kraft über die neue Rohrleitung 26 ausgeübt wird. Je nach Bedarf werden neue Schüsse der Welle 27 mit der Förderschnecke 29, des Schneckenmantelrohres 33 und der neuen Rohrleitung 26 nachgeführt.The device is lowered in a shaft excavated for this purpose into the axis of the pipeline to be removed and inserted into it with the guide head. In a per se be known manner, the shaft 27 is pushed at the rear end and be driven and that the shaft is pressed 27 with the drill head 28 and the feed screw 29 surrounding parts 11, 12, 18, 26 and 33 together with the shaft 27 from behind weiterge pushed, the force being exerted on the new pipe 26 . Depending on requirements, new shots of the shaft 27 with the screw conveyor 29 , the screw casing tube 33 and the new pipeline 26 are tracked.

Die Vorrichtungsteile 11, 12, 18 und 33 könnten auch mittels eines durch die alte Rohrleitung gelegten Seiles gezogen werden, das sich an einer Öse 34 befestigen läßt.The device parts 11 , 12 , 18 and 33 could also be pulled by means of a rope laid through the old pipeline, which can be attached to an eyelet 34 .

Die Welle 27 ist in den umgebenden Teilen 11, 12, 18 und 33 von hinten gehalten und vorne axial verschiebbar, soweit der Bohr­ kopf 28 dafür in dem Korb 12 Spielraum hat, beispielsweise etwa 100 mm. Mit der Verschiebbarkeit des Bohrkopfes 28 in dem Korb 12 können die unvermeidlichen Toleranzen der Rohre der neuen Rohrleitung aufgenommen werden. Der vorne vergrößerte Radius der Förderschnecke 29 und der beim Einschaufeln in den Hohlzylin­ der 18 durch die Ringe 15 und 20 hindurch sowie hier beim Zer­ kleinern helfenden Förderschnecke 30 ist gegenüber dem konischen Innenumfang der Ringe 15 und 20 so bemessen, daß der Spielraum auch hier besteht.The shaft 27 is held in the surrounding parts 11 , 12 , 18 and 33 from behind and axially displaceable at the front, as far as the drilling head 28 therefor in the basket 12 , for example about 100 mm. With the displaceability of the drill head 28 in the basket 12 , the inevitable tolerances of the pipes of the new pipeline can be accommodated. The front enlarged radius of the screw conveyor 29 and the screwing into the hollow cylinder of the 18 through the rings 15 and 20 as well as here helping to shred the conveyor screw 30 is dimensioned relative to the conical inner circumference of the rings 15 and 20 so that there is also scope here .

Die Größenordnung der Abmessungen beträgt im übrigen beispiels­ weise 30 cm Innendurchmesser der alten und der neuen Rohrleitung und 1 m Länge der Rohre der neuen Rohrleitung 26 und der Schüsse der Welle 27 mit Förderschnecke 29 und des Schneckenmantel­ rohres 33. Die Vortriebslänge beträgt z. B. bis zu 40 m.The order of magnitude of the dimensions is, for example, 30 cm inside diameter of the old and the new pipeline and 1 m length of the pipes of the new pipeline 26 and the shots of the shaft 27 with screw conveyor 29 and the screw jacket pipe 33rd The tunneling length is z. B. up to 40 m.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Entfernen einer erdverlegten Rohrleitung aus Tonrohren oder unbewehrten Betonrohren und gleich­ zeitigen Verlegen einer neuen Rohrleitung (26), gekennzeichnet durch,
einen in der alten Rohrleitung mittels der neuen Rohrleitung (26) vorzuschiebenden und/oder zu ziehenden Führungskopf (11), der sich zu seinem hinteren Ende hin über den Innendurch­ messer der vorhandenen Rohrleitung hinaus erweitert (10),
einen an den Führungskopf (11) anschließenden, durch minde­ stens zwei Stege (14) eine Verbindung mit dem Führungskopf (11) bildenden Korb (12), in dem ein Bohrkopf (28) drehbar angeordnet ist, dessen Durchmesser etwas größer als der Außendurchmesser der neuen Rohrleitung (26) ist, und
eine an den Bohrkopf (28) anschließende, in einem mit dem Korb (12) verbundenen, durch Schüsse verlängerbaren Schnec­ kenmantelrohr (33) geführte, durch Schüsse verlängerbare Förderschnecke (29),
auf einer von ihrem hinteren Ende her angetriebenen Welle (27), die zugleich Antriebswelle des Bohrkopfes (28) ist.1. Device for removing an underground pipeline from clay pipes or unreinforced concrete pipes and at the same time laying a new pipeline ( 26 ), characterized by
a guide head ( 11 ) to be advanced and / or pulled in the old pipeline by means of the new pipeline ( 26 ), which extends towards the rear end beyond the inside diameter of the existing pipeline ( 10 ),
a to the guide head ( 11 ) adjoining, by at least two webs ( 14 ) a connection with the guide head ( 11 ) forming basket ( 12 ) in which a drill head ( 28 ) is rotatably arranged, the diameter of which is somewhat larger than the outside diameter of the new pipeline ( 26 ), and
one to the drill head ( 28 ), in a basket connected to the basket ( 12 ), extendable by shots kenmantelrohr ( 33 ) guided, extendable by shots auger ( 29 ),
on a shaft ( 27 ) driven from its rear end, which is also the drive shaft of the drill head ( 28 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskopf (11) auf einem, vorzugsweise zylindri­ schen, Kern (2) achsparallele Rippen (6) aufweist, deren Höhe vorzugsweise zunächst ansteigt (8), dann gleich bleibt (9) und schließlich nahe dem Ende über den Innendurchmesser der alten Rohrleitung hinaus ansteigt (10).2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the guide head ( 11 ) on a, preferably cylindrical, core ( 2 ) has axially parallel ribs ( 6 ), the height of which initially increases ( 8 ), then remains the same ( 9 ) and finally, near the end, rises above the inside diameter of the old pipe ( 10 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (28) in dem Führungskopf (11), vorzugsweise axial verschiebbar, radial gelagert (5) ist. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the drill head ( 28 ) in the guide head ( 11 ), preferably axially displaceable, is mounted radially ( 5 ). 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Stege (14), vorzugsweise drei, von dem Ende des Führungskopfes (11) aus zunächst schräg nach hinten und außen und dann achsparallel verlaufen.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that said webs ( 14 ), preferably three, from the end of the guide head ( 11 ) initially run obliquely backwards and outwards and then parallel to the axis. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (14) jeweils mit einem radial nach innen vor­ springenden Ende (16) auf der Außenseite eines Ringes (15) befestigt sind, dessen Außendurchmesser etwa gleich dem Außendurchmesser der neuen Rohrleitung (26) ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the webs ( 14 ) are each fastened with a radially inwardly before jumping end ( 16 ) on the outside of a ring ( 15 ) whose outer diameter is approximately equal to the outer diameter of the new pipeline ( 26 ). 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (14) an der Außenseite des Korbes (12) einen gerundeten oder, vorzugsweise, zugespitzten Querschnitt aufweisen.6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that the webs ( 14 ) on the outside of the basket ( 12 ) have a rounded or, preferably, tapered cross-section. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Korb (12) ein Hohlzylinder (18) anschließt, dessen Ende komplementär zum Falz eines Rohres der neuen Rohrleitung (26) geformt (25) ist derart, daß die Stirnseite eines sol­ chen anschließenden Rohres in dem Ende des Hohlzylinders (18) radial gehalten ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that a hollow cylinder ( 18 ) adjoins the basket ( 12 ), the end of which is complementary to the folding of a tube of the new pipeline ( 26 ) ( 25 ) is such that the The end face of a connecting pipe is held radially in the end of the hollow cylinder ( 18 ). 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Ring (15) und ein mit diesem verschraubter, die Stirnseite des Hohlzylinders (18) bildender Ring (20) zusammen etwa einen Hohlkonus bilden.8. Device according to claims 5 and 7, characterized in that said ring ( 15 ) and a screwed to it, the end face of the hollow cylinder ( 18 ) forming ring ( 20 ) together form approximately a hollow cone.
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