DE4309387C1 - Rammbohrgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rammbohrgerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Sowohl aus EP 0 361 805 A1 als auch der DE 39 00 122 A1 ist jeweils ein Rammbohrgerät bekannt, bei dem der Aufnahmeraum für den Ortungssender im Bereich der Spitze des Verdrängungskopfes angeordnet ist. Dieser Sender er­ möglicht es, den tatsächlichen Verlauf der Erdverdrän­ gungsbohrung zu verfolgen, da sowohl die Lage als auch die Tiefe des Rammbohrgerätes mit Hilfe des Ortungssen­ ders ermittelt werden können. Damit können auch Erdver­ drängungsbohrungen unter schwierigen Verhältnissen über oder unter querenden Leitungen hindurch ausgeführt werden, ohne daß die Erdoberfläche im Bereich der querenden Leitungen aufgegraben werden müßte.

Die Anordnung des Ortungssenders an vorderster Stelle des Verdrängungskopfes hat den Vorzug, daß die Lage der Spitze des Rammbohrgerätes ermittelt werden kann. Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Anordnungen liegt aber darin, daß die Ortungssender gegenüber den dynami­ schen Schlägen der Rammvorrichtung nur schlecht ge­ schützt werden können. Aufgrund dessen haben diese Sen­ der nur eine sehr begrenzte Lebensdauer. Sie müssen häu­ fig bereits nach wenigen Erdverdrängungsbohrungen ausge­ tauscht werden. Da der Defekt eines Senders in der Regel während einer Erdverdrängungsbohrung unter der Wucht der Schläge der Rammvorrichtung auftritt, kann häufig die betreffende Erdverdrängungsbohrung nicht zuverlässig zu Ende geführt werden.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Konstruktion liegt darin, daß aufgrund des zwangsläufig relativ kleinen Au­ ßendurchmessers des Verdrängungskopfes in seinem vorde­ ren Bereich die Stärke der den Sender umgebenden Wand relativ klein ist. Dementsprechend müssen auch die Längsschlitze in der Meißelspitze oder Spitze des Ver­ drängungskopfes relativ schmal sein, um noch eine aus­ reichende Festigkeit der Meißelspitze oder des Verdrän­ gungskopfes gewährleisten zu können. Wegen der schmalen Schlitze geht aber bis zu 70% der Sendeleistung verlo­ ren. Dies begrenzt die Tiefe erheblich, bis zu der das Rammbohrgerät noch zuverlässig geortet werden kann.

Schließlich hat beispielsweise die Konstruktion nach der DE 39 00 122 noch den Nachteil, daß der Sender in eine nach vorne hin offene Bohrung der Meißelspitze einge­ setzt wird. Das diese Bohrung verschließende Verschluß­ element ist dem direkten Kontakt mit dem Erdreich, mit Steinen und ähnlichen Hindernissen ausgesetzt. Vor allem beim Zertrümmern von Hindernissen wird das Verschlußele­ ment außerordentlich beansprucht und kann leicht beschä­ digt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rammbohr­ gerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ei­ nerseits eine zuverlässige Ortung des Rammbohrgerätes möglich ist und daß andererseits der Sender ausreichend gegen die mechanische Beanspruchung schützbar ist und damit eine längere Lebensdauer hat, als dies bei den herkömmlichen Geräten möglich ist.

Diese Aufgabe löst eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Einerseits ist das Sendergehäuse und damit auch der Sen­ der bei der erfindungsgemäßen Lösung ausreichend weit vorne angeordnet, um die Lage der Spitze des Rammbohrge­ rätes zuverlässig ermitteln zu können. Andererseits bie­ tet die Anordnung des Sendergehäuses zwischen dem Ver­ drängungskopf und dem Rammengehäuse die Möglichkeit, den Aufnahmeraum für den Sender so groß zu gestalten, daß der Sender durch geeignete Dämpfungselemente gegenüber axialen und radialen Schwingungen und Schlägen zuverläs­ sig geschützt werden kann. Gleichzeitig bleibt noch ge­ nügend radialer Raum, um das Sendergehäuse mit einer starken Wand zu versehen, die allen mechanischen Bean­ spruchungen im normalen Rammenbetrieb standhält. Schließlich können wegen des relativ großen Durchmessers des Sendergehäuses zahlreiche relativ breite Schlitze für den Austritt der gesendeten elektromagnetischen Wel­ len vorgesehen werden, ohne daß dadurch das Senderge­ häuse in unzulässiger Weise mechanisch geschwächt wird. Dadurch kann ein gegenüber den herkömmlichen Geräten we­ sentlich größerer Anteil der Sendeleistung abgestrahlt werden, was auch ein zuverlässiges Orten des Rammbohrge­ rätes in größerer Tiefe ermöglicht. Da vor dem Senderge­ häuse der gesamte Verdrängungskopf liegt, ist eine Be­ schädigung des Sendergehäuses durch Schläge von vorne selbst dann ausgeschlossen, wenn das Rammbohrgerät auf harte Hindernisse trifft, die zu zertrümmern sind.

Der Verdrängungskopf ist in der Regel lösbar mit dem Rammengehäuse verbunden, beispielsweise auf dieses auf­ geschraubt. Dies bietet gleichzeitig eine bequeme Mög­ lichkeit, den Sender bei Bedarf auszutauschen. Dabei kann das Sendergehäuse entweder einstückig mit dem Ver­ drängungskopf ausgebildet sein, so daß es zugleich mit dem Verdrängungskopf vom Rammengehäuse gelöst wird. Das Sendergehäuse kann aber auch als ein von dem Verdrän­ gungskopf und dem Rammengehäuse getrenntes Teil ausge­ bildet sein. Der Aufnahmeraum innerhalb des Sendergehäu­ ses ist so groß bemessen, daß der Sender von Dämpfungse­ lementen umgeben werden kann, welche ihn gegenüber axia­ len und radialen Stößen, Schwingungen und Schlägen schützen. Als Dämpfungselemente kommen beispielsweise Stahlfedern oder Gummi- bzw. Kunststoffdämpfer in Frage. Die entsprechenden Dämpfungselemente müssen auf den je­ weiligen Einsatzzweck abgestimmt werden. Gemäß einer an­ deren Variante werden als Dämpfungselemente ein Spezial­ filz oder wasserfeste Watte verwendet. Dieses Dämpfungs­ material hat den Vorteil, das es aufgrund seiner physi­ kalischen Eigenschaften auch bei stark unterschiedlichen Schwingungsbelastungen zuverlässig dämpft.

Der Aufnahmeraum für den Sender ist in an sich bekannter Weise durch radiale und achsparallele Schlitze mit der Außenumfangsfläche des Sendergehäuses verbunden, so daß die Sendeleistung angestrahlt werden kann. Da wegen des relativ großen Durchmessers des Sendergehäuses die Wand­ stärke desselben relativ hoch gemacht werden kann, kön­ nen auch die Schlitze breit gemacht werden, ohne die Stabilität des Sendergehäuse zu beeinträchtigen.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweise schematischen die Achse enthaltenen Teilschnitt durch das vordere Ende eines Rammbohrgerätes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Verdrängungs­ kopf und das Sendergehäuse gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 3 einen die Achse enthaltenden Schnitt durch den Verdrängungskopf und das Sendergehäuse gemäß einer dritten Aus­ führungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist nur der vordere Abschnitt eines Rammbohr­ gerätes dargestellt. Man erkennt das schematisch wieder­ gegebene vordere Ende eines Rammengehäuses 10, in dem die Rammvorrichtung angeordnet ist. Die Rammvorrichtung und das Rammengehäuse sind beispielsweise in der Weise ausgebildet, wie dies in den eingangs genannten Druck­ schriften beschrieben ist. Die Rammvorrichtung wird da­ her nicht näher erläutert.

Das Rammengehäuse 10 hat an seinem vorderen Ende einen konischen Ansatz 12 mit einem axial gerichteten Gewinde­ zapfen 14. Der konische Ansatz 12 und der Gewindezapfen 14 greifen in eine komplementäre Aussparung 16 bzw. eine Gewindebohrung 18 im rückwärtigen Ende eines Senderge­ häuses 20, das einstückig mit einem Verdrängungskopf 22 ausgebildet ist. Innerhalb des Sendergehäuses befindet sich eine zylindrische Bohrung 24, die durch achsparal­ lel gerichtete Schlitze 26 mit der Außenumfangsfläche des zylindrischen Sendergehäuses 20 verbunden ist. Die Bohrung 24 dient zur Aufnahme eines schematisch angedeu­ teten Senders 28, mit dessen Hilfe in an sich bekannter Weise die Position des Rammbohrgerätes im Boden ermit­ telt werden kann.

Wie man erkennt, ist der Durchmesser des Sendergehäuses 20 gleich dem größten Durchmesser des Verdrängungskopfes 22 an seinem dem Rammengehäuse 10 zugewandten hinteren Ende. Dies ermöglicht es, einerseits die Bohrung 24 so weit zu machen, daß der Sender 28 über geeignete Dämp­ fungselemente 30 sowohl in axialer als auch in radialer Richtung gegen Schwingungen und Schläge geschützt werden kann. Zum anderen kann aber wegen des großen Durchmes­ sers des Sendergehäuses 20 die die Bohrung 24 umgebende Wand ausreichend stark gemacht werden, um trotz der Schlitze 26 in dieser Wand die erforderliche Festigkeit des Sendergehäuses 20 zu gewährleisten, da dieses ja die gesamte Schlagenergie der Rammvorrichtung auf den Ver­ drängungskopf 22 übertragen muß.

Die Dämpfungselemente 30 können als federelastische Ele­ mente aus Stahl, Gummi oder Kunststoff ausgebildet sein. Dabei müssen die elastischen Eigenschaften des verwende­ ten Materials und die Abmessungen der Dämpfungselemente so gewählt werden, daß bei der gegebenen Schlagfrequenz der Rammvorrichtung eine optimale Dämpfung auftritt. An­ stelle solcher federelastischen Elemente kann aber auch Filz- oder watteartiges Material verwendet werden, wenn dies unter den gegebenen Umständen eine günstigere Dämp­ fung verspricht.

Wie man in Fig. 1 erkennt, erstreckt sich einer der Schlitze 26 in axialer Richtung bis zum geschlossenen vorderen Ende der Bohrung 24. Dies ermöglicht es, durch Einführen eines Schraubendrehers oder dergleichen den Sender 28 und das Dämpfungsmaterial aus der Bohrung 24 nach rückwärts herauszuschieben. Nach dem Abschrauben des Sendergehäuses 20 von dem Rammengehäuse 10 kann da­ her der Sender 28 bei Bedarf bequem ausgewechselt wer­ den.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 lediglich durch eine axial etwas geringere Baulänge, in dem die Bohrung 24 geringfügig in den Verdrängungskopf 22 hineinragt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist das Senderge­ häuse 20 als ein von dem Verdrängungskopf 22 und dem Rammengehäuse 10 separates Teil ausgebildet. Senderge­ häuse 20 und Verdrängungskopf 22 werden dabei über einen konischen Fortsatz 32 und einen Gewindezapfen 34 am Sen­ dergehäuse bzw. eine konische Aussparung 36 und eine Ge­ windebohrung 38 am Verdrängungskopf 22 in der gleichen Weise miteinander verbunden, wie das Sendergehäuse 20 mit dem Rammengehäuse 10.

Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß mit der erfin­ dungsgemäßen Lösung der Sender mit ausreichendem mecha­ nischen Schutz an einer günstigen Stelle, das heißt nahe dem vorderen Ende des Rammbohrgerätes angeordnet werden kann. Es steht genügend Platz zur Verfügung, den Sender mechanisch ausreichend zu schützen und/oder einen star­ ken Sender unterzubringen, der in der Regel auch einen größeren Raum benötigt.

Claims (8)

1. Rammbohrgerät mit einem die Rammvorrichtung aufneh­ menden im wesentlichen zylindrischen Rammengehäuse (10) und einem Verdrängungskopf (22), der mit einem Längsende des Rammengehäuses (10) verbunden ist und dessen Durchmesser an seinem dem Rammengehäuse (10) zugewandten Ende mindestens gleich dem Durchmesser des Rammengehäuses (10) ist, wobei das Rammbohrge­ rät einen Aufnahmeraum (24) für einen Ortungssender (28) hat, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Auf­ nahmeraum (24) enthaltendes Sendergehäuse (20), dessen Außendurchmesser mindestens annähernd gleich dem Außendurchmesser des Rammengehäuses (10) ist, zwischen dem Verdrängungskopf (22) und dem Rammen­ gehäuse (10) angeordnet ist.

2. Rammbohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Sendergehäuse (20) einstückig mit dem Verdrängungskopf (22) ausgebildet ist.

3. Rammbohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Sendergehäuse (20) als von dem Rammen­ gehäuse (10) und dem Verdrängungskopf (22) separa­ tes Teil ausgebildet ist.

4. Rammbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das im wesentlichen zy­ lindrische Sendergehäuse (20) eine axiale Bohrung (24) zur Aufnahme des Ortungssender (28) hat, deren radiale und axiale Abmessungen größer als die Au­ ßenabmessungen des Ortungssender (28) sind, und daß in der Bohrung (24) Dämpfungselemente (30) angeord­ net sind, um Bewegungen des Ortungssender (28) in axialer Richtung und radialer Richtung relativ zum Sendergehäuse (20) zu dämpfen.

5. Rammbohrgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bohrung (24) in dem Sendergehäuse (20) mit dessen Außenumfangsfläche durch eine Mehrzahl von radial und achsparallel gerichteten Schlitzen (26) verbunden ist.

6. Rammbohrgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß bei einem einendig geschlossenem Senderge­ häuse (22) mindestens einer der Schlitze (26) bis mindestens annähernd zu dem geschlossenen Ende der Bohrung (24) des Sendergehäuses (20) verlängert ist.

7. Rammbohrgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente (30) von federelastischen Elementen aus Stahl, Gummi oder Kunststoff gebildet sind.

8. Rammbohrgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente (30) aus Filz oder wasserfester Watte bestehen.