DE8303395U1 - Aufsatzelement fuer in das erdreich einzutreibende rohre - Google Patents

Description

Dr.-Ing. Gustav Jenne,Schmachtenbergstr„183,^300 Essen-Kettwig

Aufsatzelement für in das Erdreich einzutreibende Rohre

Die Erfindung betrifft ein Aufsatzelement für in das Erdreich
od.dgl. einzutreibende Rohre, vorzugsweise Stahlrohre größeren Durchmessers, bestehend aus einem im uängsschnitt keilförmigen Körper, der gemeinsam mit gleichartigen Körpern auf die einzutreibende Stirnfläche des jeweiligen Rohres derart aufsetzbar
ist, daß ein ringförmiger Aufsatz entsteht, dessen Innendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des jeweiligen Rohres
ist und der einen sich entgegengesetzt zur Eintreibrichtung
erweiternden Außenkonus bildet, dessen größter Durchmesser grosser als der Außendurchmesser des jeweiligen Rohres ist.

Wenn Rohre, vorzugsweise Stahlrohre größeren Durchmessers, horizontal, vertikal oder schräg mittels Rammen oder Pressen ins
Erdreich eingetrieben werden, dringt das Erdreich pfropfenförmig in das Rohnein und liegt außerdem am Außenumfang des eindringenden Rohres an. Bedingt durch Umlagerungen des Erdreiches und
daraus resultierende Verspannungen sowie durch normale Reibung verklemmt sich der in das Rohr eindringende Erdpfropfen mit zunehmender Eindringtiefe des Rohres in das Erdreich. Diese Verklemmung kann so weit führen, daß der Erdpfropfen nicht mehr
weiter in das Rohr eindringt, so daß der gesamte Stirnquerschnitt des Rohres, bestehend aus Rohr und Erdpfropfen eingetrieben werden muß, wodurch ein sehr hoher Spitzenwiderstand entsteht. Durch das an der Rohraußenfläche anliegende Erdreich

steigt weiterhin mit zunehmender Eindringtiefe die Mantelreibung, zo daß insgesamt sehr hohe Kräfte zum Eintreiben des Rohres aufgewendet werden müssen.

Um sowohl den Spitzenwiderstand als auch die Mantelreibung beim Eintreiben von Rohren zu verringern, ist es bekannt, an der Stirnfläche des einzutreibenden Rohres sogenannte Schneidringe anzuordnen, die in radialer Richtung sowohl nach aussen als auch nach innen über den Rohrquerschnitt überstehen. In den meisten Fällen verfügen diese Schneidringe über einen Außenkonus, der das Erdreich während des Eintreiben des Rohres nach außen verdrängt» Infolge des gegenüber dem Rohrinnendurchmesser kleineren Innendurchmessers des Schneidringes entstehen Erdpfropfen, die sich nicht im Rohrinneren verklemmen können. Durch die radial nach aussen gerichtete Verdrängung des Erdreiches aufgrund des am Schneidring ausgebildeten Außenkonus wird auch die Mantelreibung verringert, weil das von der Außenfläche des Schneidringes gebildete Loch einen größeren Durchmesser aufweist als der Außendurchmesser des einzutreibenden Rohres.

Der Nachteil der bekannten Schneidringe besteht darin, daß sie in Einzelanfertigung für jeden Rohrdurchmesser und für jede Rohrwandstärke kostenaufwendig hergestellt werden müssen. Sie werden außerdem durch Anschweißen an das Rohr an diesem befestigt, womit nicht nur ein zusätzlicher Arbeitsaufwand verbunden ist, sondern zusätzliche Aufwendungen entstehen, wenn der Schneidring nach vollbrachter Rohrdurchpressung zwecks Wiederverwendung vom Rohr entfernt werden muß.

Um diese Nachteile zumindest teilweise zu verhindern, sind sogenannte Schneidschuhe in Form von Ringsegmenten bekannt, die zu Schneidringen zusammengesetzt werden können. Auch diese Schneidschuhe erfordern eine verhältnismäßig aufwendige Herstellung sowie zeitaufwendige Anschweißung und Abtrennung zwecks Wiederverwendung .

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aufsatzelement der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches preiswert hergestellt werden kann und das sich auf einfache Weise gemeinsam mit gleichartigen Aufsatzelementen zu einem ringförmigen Aufsatz auf einzutreibenden Rohren zusammensetzen läßt, und zwar weitgehend unabhängig vom Durchmesser und der Wandstärke des jeweils einzutreibenden Rohres.

$, Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das mit einer parallel zur Rohrachse

ι verlaufenden Innenfläche, einer sich konisch erweiternden vorderen f: Außenfläche und einer etwa parallel zur Innenfläche verlaufenden

V hinteren Außenfläche ausgebildete Aufsatzelement mit einem von seiner hinteren Abschlußfläche ausgehenden, sich etwa über die Länge der hinteren Außenfläche erstreckenden Schlitz versehen ist, dessen in radialer Richtung des Rohres verlaufende Schlitzweite im Grund des Schlitzes kleiner als im Bereich der Schlitzöffnung ist.

Mit den erfindungsgemäßen Aufsatzelementen kann weitgehend unabhängig vom Durchmesser und von der Wandstärke des einzutreibenden Rohres ein ringförmiger Aufsatz dadurch hergestellt werden, daß die Aufsatzelemente nebeneinanderliegend von vorne her auf die '-·' Stirnfläche des Rohres aufgesetzt werden. Bei diesem Aufsetzen verkeilt sich das Aufsatzelement durch den in Eintreibrichtung des Rohres schmaler werdenden Schlitz auf der Rohrwand, wobei diese Keilkraft beim Eindringen des Rohres ins Erdreich sich laufend vergrößert. Hierdurch wird ein sicherer Halt der Aufsatzelemente auf dem Rohr garantiert, ohne andererseits das Abnehmen der Aufsatzelemente nach der erfolgten Rohrdurchpressung zu behindern; die Aufsatzelemente können auf einfache Weise mittels Hammerschlägen wieder vom Rohr gelöst werden.

Da sich das erfindungsgemäße Aufsatzolement in einfacher und

kostengünstiger Weise aus hochwertigem Stahlguß herstellen läßt und die Aufsatzelemente für Rohre unterschiedlichen Durchmesser^ und unterschiedlicher Wandstärke verwendet werden können, verringern sich die Kosten und die Lagerhaltung für die zum Eintreiben von Rohren erforderlichen Hilfsmittel. Außerdem ist es möglich, nur einen Teil des Rohrumfanges mit erfindungsgemäßen Aufsatzelementen zu belegen, falls dies in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Erdreiches vorteilhaft sein sollte.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verläuft die der Innenfläche benachbarte Innenwandung des Schlitzes parallel zu dieser Innenfläche, wogegen die Außenwandung des Schlitzes unter einem spitzen Winkel zur Innenwandung verläuft.

Um die Stirnfläche des Aufsatzelementes und damit den Eindringwiderstand möglichst klein zu halten, kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Frontseite der konisch verlaufenden vorderen Außenfläche bis nahe an die Innenfläche herangeführt sein und mittels einer die Stirnfläche des Aufsatzelementes bildenden Abrundung in die Innenfläche übergehen.

Das erfindungsgemäße Aufsatzelement kann quer zur Eintreibrichtung eben, d.h. geradlinig ausgebildet sein. Erf indungsgemj?3 ist es auch möglich, das Aufsatzelement und/oder den Schlitz in Umfangsrichtung des Rohres bogenförmig auszubilden, um eine bessere Anpassung auch an Rohre kleineren Durchmessers zu ermöglichen. Die jeweilige Ausbildung und gegebenenfalls Stärke der Krümmung hängt im wesentlichen von der in Umfangsriehtung des Rohres verlaufenden Breite des Aufsatzelementes ab.

Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, bei Bedarf das Aufsatzelement durch ein zwischen der Mantelfläche des Rohres und der Außenwandung des Schlitzes eintreibbares Halteblech auf dem Rohr zu sichern, insbesondere wenn das einzutreibende Rohr eine geringe Wandstärke aufweist.

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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Aufsatzelementes dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Rohr mit aufgesetzten Aufsat zelementen,

Fig. 2 eine Stirnansieht zur Fig.l und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Aufsatzelement gemäß der Schnittlinie III-III in Fig.l.

Wie in den Fig.l und 2 zu erkennen ist, werden die Aufsatzelemente 1 auf die Stirnseite des strichpunktiert eingezeichneten Rohres R derart aufgesetzt, daß sie einen ringförmigen Aufsatz bilden, wie er insbesondere in Fig.2 zu erkennen ist.

Jedes Aufsatzelement 1 besitzt einen keilförmigen Körper mit einer parallel zur Rohrachse A verlaufenden Innenfläche 2, einer sich .konisch erweiternden vorderen Außenfläche 3 und einer etwa parallel zur Innenfläche 2 verlaufenden hinteren Außenfläche 4. Das vordere Ende der konisch verlaufenden vorderen Außenfläche 3 ist bis nahe an die Innenfläche 2 herangeführt und geht mittels einer die Stirnfläche des Aufsatzelements 1 bildenden Abrundung 5 in die Innenfläche 2 über, wie dies in Fig.3 zu erkennen ist.

Das Aufsatzelement 1 besitzt einen von der hinteren Abschlußfläche 6 ausgehenden Schlitz 7, dessen in radialer Richtung verlaufende Schlitzweite 8 im Grund des Schlitzes 7 kleiner ist als die Schlitzweite 9 im Bereich der Schlitzöffnung in der hinteren Abschlußfläche 6. Beim Ausführungsbeispiel wird dies dadurch erreicht, daß die der Innenfläche 2 benachbarte Innenwandung 7a des Schlitzes parallel zur Innenfläche 2 verläuft, wogegen die Außenwandung 7b des Schlitzes 7 unter einem spitzen Winkel zur Innenwandung 7a ausgerichtet ist.

Durch die voranstehend geschilderte Ausbildung des Aufsatzelemen-

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tes 1 kann dieses auf Rohre R unterschiedlichen Durchmessers und unterschiedlicher Wandstärke aufgesetzt werden, wobei sich das Aufsatzelement 1 jeweils mittels seines Schlitzes 7 auf dem einzutreibenden Ende des Rohres R verklemmt. Je nach in Umfangsrichtung des Rohres R liegender Breite des Aufsatzelements 1 kann dieses Aufsatzelement 1 als ebenes oder leicht gekrümmtes Element ausgebildet sein. Weiterhin ist es möglich, den Schlitz 7 in Umfangsrichtung des Rohres R bogenförmig auszubilden, und zwar unabhängig von der ebenen oder gebogenen Ausführung des Aufsatzelementes 1.

Um das Aufsatzelement 1 zusätzlich zu seiner Verklemmung auf der Stirnfläche des Rohres R zu sichern, kann ein Halteblech 10 verwendet werden, das zwischen die Mantelfläche des Rohres R und die Außenwandung 7b des Schlitzes 7 eingetrieben wird, wie dies Fig.3 erkennen läßt.

Durch die auf die einzutreibende Stirnfläche des Rohres R gemäß Fig.l aufgesetzten Aufsatzelemente 1 wird beim Eintreiben des Rohres R in das Erdreich ein Erdpfropfen gebildet, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Rohres R ist, so daß er sich innerhalb des Rohres nicht verklemmen kann. Die sich konisch erweiternde vordere Außenfläche 3 der Aufsatzelemente 1 bewirkt beim Eintreiben des Rohres R eine seitliche Verdrängung des Erdreiches, so daß dieses nicht klemmend an der Außenwandung des Rohres R anliegt, wenn dieses über größere Längen in das Erdreich eingetrieben wird. Die beschriebenen Aufsatzelemente 1 verringern somit sowohl den spitzen-widerstand als auch die Mantelreibung beim Eintreiben des Rohres R in das Erdreich.

Sofern das vordere Ende des Rohres R wieder aus dem Erdreich austritt, beispielsweise nach Durchdringen eines Dammes oder durch Eintreten in eine Baugrube, können die Aufsatzelemente 1 auf einfache Weise vom Rohr R abgenommen werden, indem sie in Eintreib-

richtung des Rohres R mittels Hammerschlägen von der Stirnseite des Rohres R abgeschlagen werden. Die Aufsatzelemente 1 stehen somit für einen erneuten Einsatz zur Verfügung.

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Bezugszeichenliste:

R	Rohr
A	Rohrachse
1	Aufsatzelement
2	Innenfläche
3	Vordere Aussenfläche
4	Hintere Aussenfläche
5	Abrundung
6	Abschlußfläche
7	Schlitz
7a	Innenwandung
7b	Außenwandung
8	Schlitzweite
9	Schlitzweite
10	HaJteblech

Claims (5)

• · till Ansprüc he:

1. Aufsatζelement für in das Erdreich od.dgl.einzutreibende Rohre, vorzugsweise Stahlrohre größeren Durchmessers, bestehend aus einem im Längsschnitt keilförmigen Körper, der gemeinsam mit gleichartigen Körpern auf die einzutreibende Stirnfläche des jeweiligen Rohres derart aufsetzbar ist, daß ein ringförmiger Aufsatz entsteht, dessen Innendurchmesser kleiner als der- Innendurchmesser des jeweiligen Rohres ist und der einen sich entgegengesetzt zur Eintreibrichtung erweiternden Außenkonus bildet, dessen größter Durchmesser größer als der Außendurchmesser des jeweiligen Rohres ist,

dadurch gekennzeichne z,

ja daß das mit einer parallel zur Rohrachse (A) verlaufenden

Innenfläche (2), einer sich konisch erweiternden vorderen Außen-

fläche (3) und einer etwa parallel zur Innenfläche (2) verlaust fenden hinteren Außenfläche (¹O ausgebildete Aufsatzelement (1)

mit einem von seiner hinteren Abschlußfläche (6) ausgehenden, sich etwa über die Länge der hinteren Außenfläche (4) erstrekkenden Schlitz (7) versehen ist, dessen in radialer Richtung des Rohres (R) verlaufende Schlitzweite (δ) im Grund des Schlitzes (7) kleiner als die Schlitzweite (9) im Bereich der Schlitzöffnung ist.

2. Aufsatzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Innenfläche (2) benachbarte Innenwandung (7a) des Schlitzes (7) parallel zu dieser Innenfläche (2) verläuft.

3. Aufsatzelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontseite der konisch verlaufenden vorderen Außenfläche (3) bis nahe an die Innenfläche (2) herangeführt ist und mittels einer die Stirnfläche des Aufsatzelements (1) bildenden Abrundung (5) in die Innenfläche (2) übergeht.

4. Aufsatzeleinent nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufsatzelement (1) und/oder der Schlitz (7) in Umfangsrichtung des Rohres (R) bogenförmig ausgebildet ist.

5. Aufsatzelement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein zwischen der Mantelfläche des Rohres (R) und der Außenwandung (7b) des Schlitzes (7) eintreibbares Halteblech (10).