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Vortreibmaschine, insbesondere zum Niederbringen von Vortreibrohren
für Ortpfähle Die Erfindung betrifft eine auf einem Gestell, insbesondere auf einem
Fahrgestell, angeordnete, mit .einer Druck- und Ziehvorrichtung und mit einer Schnellschlagvorrichtung'
ausgerüstete Vortreibmaschine, insbesondere zum Niederbringen von Vortreibrohren
für Ortpfähle.
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In gleicher und ebenso zweckdienlicher Weise kann die erfindungsgemäße
Vorrichtung auch zur Anlage von Rohrbrunnen oder anderer Löcher im Erdreich Verwendung
finden. Beispielsweise zum Niederbringen zur Wasserhebung und zur Wasserversorgung,
zur Anlage von Rohrbrunnen zur Gewinnung und Förderung von Sole bei der Salzgewinnung
kann. die Vorrichtung mit Erfolg gebraucht werden. In der Herstellung von Rohrbrunnen
für die Erdölgewinnung bietet die Vorrichtung infolge des mit einfachen technischen
Mitteln erzeugbaren, fortwährend am oberen Ende des Rohres angreifenden und sehr
erheblichen Druckes ein einfaches und wirksames Mittel gegen den beim Antreffen
der Gaszone jeweilig zu -erwartenden und urplötzlichen R.ohrschuß, der bekanntlich
durchweg und sehr schnell zu dem gefürchteten Brunnenbrand führt.
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Es bleibt jedoch unbenommen, die Erfindung auch als eine sog. ortsfeste
Anlage auszubilden.
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Die Erfindung besteht darin, daß die durch eine 'hydraulische Presse
gebildete Ziehvorrichtung mittels Rollen auf einen Flaschenzug einwirkt, der am
oberen Ende des Vortreibrehres angreift, und daß von der Schnellschlagvorrichtung
eine das Vortreibrohr unten abschließende Bohreinrichtung betätigt wird, die mit
Spülleitungen versehen. sein. kann.
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Durch die Erfindung wird gegenüber dem Bekanmten der Vorteil erzielt,
daß die Vortreibrohre durch die fortwährende Nachstellmöglichkeit der Druckvorrichtung
bzw. des Flaschenzuges in einem Arbeitsgange eingebracht und, was für" die Ortpfahlherstellung
sehr wesentlich ist, später auch wieder in einem Arbeitsgange gezogen werden können.
Der Arbeitsfortschritt bzw. die Herstellung von Ortpfählen werden hierdurch beschleunigt
und verbilligt. Falls Unterbrechungen notwendig sind, brauchen diese nur kurz zu
sein, so daß die Rohre keine Zeit finden, sich im Erdreich festzusetzen.
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In den. Zeichnungen ist die Erfindung i17 ihren Grundzügen sowie in
einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen: Fig. i die auf einem Fahrgestell
angeordnete, mit einer Druck- und Ziehvorrichtung und mit einer Schnellschlagvorrichtung
ausgerüstete Vortreibmascbine in der Seitenansicht, Fig. 2 einen Längsschnitt durch
die untere Mündung des Vortreibröhres und die das Vortreibrohr unten abschließende,
mit einem Schlagbohrer ausgerüstete Bohrvorrichtung, Fig.3 den gleichen Schnitt
wie Fig.2, jedoch eine mit einem Ventilbohrer ausgerüstete Bohrvorrichtung, Fig.
q. in einem teilweissen Längsschnitt und in teilweiser Ansicht eine Stoßverbindung
für das Vortreibrohr.
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Auf einem Fahrgestell i ist zunächst eine
Druck- und
Ziehvorrichtung vorgesehen. Diese besteht aus einer an sich bekanntest und gebräuchlichen
hydraulischen Presse 2. Gegen die in den Zylinderdeckeln 3 sich führenden Kolbenstangen
4 dieser Presse 2 sind in. einem Wagen 5 verschlleblich durch diese abgestützt die
Rollen 6 und 7, die auf einen Flaschenzug 8 .einwirken, der ,am oberen Ende 9 des
Vortreibrohres io angreift.
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Weiterhin ist auf dem Fahrgestell i der Vortreibmaschine eine Schnellschlagvorrichtung
vorgesehen, die aus einem Antrieb i i und einer Schwinge i2 besteht und die mit
Hilfe ,eines verstellbaren Zugseiles 13 über eine an einem nusschiebbaren Träger
14 gelagerte Schwingei 5, ein nachstellbares, über eine lose an dem Bohrgestänge
16 befestigte Rolle 17 verlegtes Hubseil 18 auf den auf der Auserageleitung i9 für
das Bohrgut gleitenden. Schlagbären 20 einwirkt. Den Schlagboden 21 für genannten
Schlagbären 2o bildet eine die untere Mündung 22 des Vortreibrohres io abschließende
Bohreinrichtung 23, die, auf der Austrageleitung 19 ebenfalls längs verschieblich
angeordnet, mit einem Schlagbohrer 24, einem Ventilbohrer 25 o. dgl. versehen sein
kann und die durch ein Druckmittel jeweilig wieder in Schlagstellung zurückbewegt
wird. Der Schlagbohrer 24 kann sich hierbei mittels einer Spindel 26 und
eines Gesperres 27 beim Betriebe der Bohreinrichtung selbsttätig umsetzen. Der Grundkörper
der Bohreinrichtung 23 selbst ist unterteilt und besteht jeweils aus zwei ineinandergeführten
Teilen, dem längs verscbieblich auf der Auserageleitung i9 geführten Ohertei128
und einem den Verschlußboden des Vortreibrahres bildenden Unterteil29, der mit Spülleitungen
30 versehen sein kann.
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Die Wirkungsweise der Vortreibmasch!ime ist folgende: Durch Einpressen
von Preßöl, Preßwasser o. dgl. in den Druck- oder Preßzylinder der hydraulischen
Presse 2 werden) zunächst mittels nicht dargestellter Arbeitsader Preßkolhen die
in den Zylinderdeckeln 3 sich führenden Kolbenstangen 4 Szw. die gegen diese in
einem Wagear 5 verschieblich abgestützten Rollren 6 und 7 auseinandergetrieben.
Diese wirkest auf einen Flaschenzug 8 ein, der, übler am Fahrgestell i angebrachte
Lenkrollen 3 i und 32 verlegt, am oberen Ende g des Vorereibrohres io fortwährend
angreift. Es wird somit zunächst eine sehr erhebliche, das Vortreibrohr io unmittelbar
angreifende Druck- oder Zugkraft erzeugt und ein fortwährendes, durch die Widerstandsfähigkeit
des Bodens geregeltes Nachstellen der Druckvorrichtung bzw. des 1?laschenzuges 8
bewirkt,-da die hydraulische Presse oder Druckvorrichtung 2 ununterbrochen :auf
den. Flaschenzug 8 .einwirkt. In der Weise, daß erfindungsgemäß weiterhin die Gesamtumfangslänge
der Rollen 6 und 7 mit der Baulänge des Vortreibrohres i o in LUbereinstimmung gebracht
werden. kann, wird erreicht, daß das Vortreibrohr i o zunächst in einem Arbeitsgang,
d. h. durch den nur einmaligen Austrieb der Preßkolben der hydraulischen Presse
2, eingebracht und später wieder gezogen werden kann, so daß das Vortreibrohr io
keine Zeit findet, sich im Erdreich festzusetzen.
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Mittels der beispielsweise in Fig.2 und 3 im Schnitt dargestellten
Bohreinrichtungen, die das Vortreibrohr io an seiner unteren Mündung 22 abschließen,
wird hierbei gleichzeitig der unter das Vortreibrohr io tretende bzw. der hier festsitzende
Boden gelöst und mit Hilfe der Spülleitungen 3o bzw. durch eine in die Austrageleitung
i9 einzuschaltende Saugpumpe durch diese Leitung i9 ausgetragen.
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Der auf der Austrageleitung 19 gleitende und bereits in Betrieb.
genommene, gegebenenfalls auch als eine sich selbsttätig umsteuernde Schlagvorrichtung
ausgebildete Schlagbür 2o wirkt durch die Schnellsehlagvorrichtung i 1, 12 und mit
Hilfe eines verstellbaren Zugseiles 13 über seine an einem nusschiebbaren Träger
14 befestigte Schwinge 15 und .ein nachstellbares, über eine lose am Bohrgestänge
16 befestigte Rolle 17 verlegtes Hubseil 18 auf die Bohreinrichtung 23 unmittelbar
ein. Mittels eines durch das Vortreibrohr io selbst angetriebenen Schneckentriebes
33, der Triebstange 34 und der Treibscheite 35 und mit Hilfe der hierdurch fortwährend
angetriebenen Seiltrommel 36 wird gleichzeitig ein fortwährendes, selbsttätiges
und sich jeweilig auf die Eindrngungs.-geschwindigkeit des Vortreibrohres- io abstimmendes
Nachstellen des Hubseiles 18 bewirkt, so daß die Schlagzahl des gezogenen Schlagbären
2o auch unter dem Fortschreiten des Niederbewegens des Vortreibrohres i o, also
mit der zunehmenden Bohrlochtiefe, ohne Schwierigkeiten auf einem gleithell und
b eträglich hohen Maße gehalten werden kann.
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Unterdessen wird mittels des, auf der Austrageleitung i 9 längs verscbieblich
angeordneten und durch Einströmen eines Druckmittels sich jeweilig wieder in Schlagstellung
zurückbewegenden Oberteils 28 gleichzeitig der nach Fig.2 mit diesem Teil der Bohreinrichtung
23 verbundene Schlagbohner 24 in Schlagstellung zurückgehoben und gleichzeitig mit
Hilfe einer Spindel 26 und eines Gesperres 27 dauernd umgesetzt, so daß eine
gleichmäßige Bearbeitung der Bohrsohle mit Hilfe -des Schlagbohrers erreicht
wird. Auch kann entsprechend seiner bekannten Wirkungsweise der nach Fig.3 mit dem
längs
verschieblichen Oberteil 28 der Bohreinrichtung 23
verbundene Ventilbohrer 25 mit pumpenähnlicher Wirkung auf das Bohrgut bzw. die
Bohrsohle selbst betrieben werden. Die Bohrzeuge 24 und 25 sodann können auch durch
einen vom längs verschieblichen Oberteil 28 der Bohreinrichtung 23 unabhängig wirkenden
und drehenden Bohrkörper bekannter und üblicher Art ersetzt werden. Das in allen
Fällen sich im Innenraum 3 7 der Bohreinrichtung 23 befindliche bzw. hier beim Anheben
des Schlagbären 20 im Vortreib.-rohre io durch geeignete Zufuhrkanäle 38 o. dgl.
einströmende und zu gewissem Zeitpunkt durch geeignete Ventile 39 sich drosselnde
Druckmittel wird beim Niedergehen des Schlagbären 20 jeweilig und mit Hilfe der
im Unterteil 27 der Bohreinrichtung 23 vorgesehenen und verschließbaren Abzugskanäle
40 @o. dgl. bzw. mit Hilfe der Spülleitungen 30 gegen die Bohrsohle ausgestoßen.
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Aus vorstehendem geht hervor, daß während des Niederbewegens des Vortreibrohres
io dessen Eigengewicht als eine schnell geschlagene Masse auf diesen Arbeitsprozeß
begünstigend einwirken kann.
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Als Stoßverbindung für die Vortreibrohre wird die in Fig.4 beispielsweise
dargestellte Ausführungsweise vorgeschlagen, die bei glatter Innenwand der Vortreibrohre
u. m. den durch die bekannte Schraubverbindung der Vortreibrohre bedingten Zeitverlust
beliebt bzw. die dieser bekannten und gebräuchlichen Stoßverbindung insbesondere
bei der Ortpfahlherstellung anhaftenden Mängel beseitigt.
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Die miteinander zu verbindenden Rohrlängen 41 und 42 sind, wie Fig.
4 in der linken Schnitthälfte zeigt, gegenläufig konisch ausgebildet. Die Innenwand
des Rohres 41, die 'hier mit 43 bezeichnet wird, ist nach unten. hin konisch erweitert
und die Außenwand 44 des Rohres 42 nach oben hin konisch verjüngt. Die Rohrlängen
41 und 42 werden nun so ineinandergeschobien, daß die den Rohrmund 41, 43 kennzeichnenden
Kugelkörper 45 o. dgl. zunächst sich in den den Rohrmund 42, 44 kennzeichnenden
Gleitbahnen 46 führen und dann in nur kurzer Drehung des Rohres 41 in die am Rohrmund
42, 44 vorgesehene Ringbahn 47 eingreifen, wobei eine Sperrklinke 48 o. dgl. e ungewollte
Rückdrehung bzw. das Lösen. der Stoßverbindung im Boden unterbindet.
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Das Lösen der Stoßverbindung kann ebenso schnell erfolgen. Das Ziehen
der Vortreibrrohre braucht hierbei nicht abgebrochen zu werden. Lediglich ist die
Sperrklinke 48 o. dgl. kurz aufzuschließen bzw. zu lösen, worauf die Stoßverbindung
selbst dann in umgekehrter Weise, wie vorstehend beschrieben, gelöst und dann die
bereits ausgetriebene Rohrlänge abgezogen bzw. abgehoben werden kann.
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Abgesehen von dieser Art der Stoßverbindung für die Vortreibrohre
bleibt es jedoch unbenommen, jede andere gebräuchliche und bekannte Stoßverbindung
im Zusammenspiel mit der Erfindung zu verwenden.