EP0350581A2 - Elongate body - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/20—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
- E21B7/205—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes without earth removal
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- E21—EARTH DRILLING; MINING
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- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/10—Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
- E21B17/1035—Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers for plural rods, pipes or lines, e.g. for control lines
Definitions
- the invention relates to a long body for driving into the ground, with a cylindrical outer surface and supply connections running to the head end.
- Both the pressure-driven ram boring machine used to make earth bores and a ram used to drive in pipes for example protective or conduit pipes, the impact tip or head of which engages directly or by means of a ram attachment in the rear end of the pipe, has one axially in a housing - Movable percussion piston, which emits its impact energy to the housing.
- the impact tip of a ram boring machine serves to smash stones or other obstacles and push them aside during the forward movement, i.e. to clear the way for the moving housing, but it cannot always be avoided that the ram boring machine runs from the intended direction when it encounters an obstacle.
- measuring devices In order to be able to control the course of an earth borehole or a pipe penetrating into the ground during the advance, it is known to arrange measuring devices at the front end of a ram boring machine or the pipe to be driven into the ground. Any deviations in direction can be registered by the measuring device and transmitted to a control panel via electrical connecting lines.
- the operator can initiate corresponding direction corrections from the control panel if the course deviates from a linear direction of advance, for example via hydraulic or pneumatic lines which lead from a pressure medium source outside the earth duct to the impact tip. It has proven to be problematic that the supply connections, such as electrical cables and / or pressure medium or measuring lines, which run outside along the housing or the outer surface of a pipe to the head end, are exposed to the ground unprotected, which leads to damage by stones and other obstacles .
- the invention has for its object to avoid the aforementioned disadvantages.
- this object is achieved by at least one jacket-fixed longitudinal channel.
- the longitudinal channel can preferably consist of a bore arranged in the jacket.
- the longitudinal channel can also run in a jacket bead.
- the supply connections leading to the head end can be protected from the outside or the longitudinal channel itself can be used as a pressure medium line.
- the latter is particularly suitable for controllable ram boring machines, in which leading bores can extend through the housing from the rear end to the impact tip or the control elements arranged in the device housing.
- the longitudinal channel or the longitudinal bore itself is used as a pressure medium line or whether cables and lines are passed through; in any case, no lines, cables, etc. are unprotected outside the device or jacking pipe.
- the longitudinal channels also offer other possible uses; for example, an emulsion can be pumped through to reduce the surface friction or to stabilize the borehole. A drilling emulsion can also be pressed through these channels and fed to a flushing head, which is located at the front of the displacement hammer.
- a longitudinal channel in a bead arranged either on the inside or the outside of the jacket. If, however, the cylindrical housing of a ram boring machine is not to be drilled so as not to weaken the cross-sectional area, a jacket bead is appropriate, which extends on the outside of the device jacket from the rear end to the impact tip or to the front.
- FIGS. 1 and 3 Of a ram boring machine 1, only the rear end of an overall tubular housing 2 is shown in FIGS. 1 and 3.
- a percussion piston In the housing 2, a percussion piston, not shown, is guided to move back and forth.
- the percussion piston receives its impact energy by supplying compressed air to the housing 2. Since these are known measures and constructions, there is no need to show the components inside the housing and the percussion tip.
- bores 3 are arranged in the casing of the housing 2; they run in the direction of impact 4 from the rear end through the housing 2 to the front end of the ram boring machine 1.
- the bores 3 are particularly suitable as pressure lines for a pressure meter dium, which is supplied via supply lines, not shown, connected to the bores 3 at the rear end of the ram boring machine 1.
- the housing 102 is provided on the outside with a longitudinal bead 5 which extends from the rear end in the direction of impact 4 to the front end of the ram drilling device.
- the radial bead 5 contains a longitudinal channel 6, which leads to a consumer arranged at the front end, not shown, of the ram boring machine 101, such as a measuring sensor for registering directional deviations, and accommodates supply connections 7.
- a ram 9 engages with its striking head 10 via an intermediate piece 11 in the rear end of the tube 8.
- An impact piston not shown, axially reciprocating inside the ram 9 transmits its impact energy via the ram housing or the impact head 10 and the intermediate piece 11 and drives the tube 8 further into the ground with each impact.
- the percussion piston is acted upon by compressed air, which is supplied to the ram 9 via a pressure medium connection 12 on the cover 13 of the housing.
- the tube 8 is provided with a radial bead 14 which extends axially parallel over the entire length of the tube 8 and contains a longitudinal channel 15 which receives lines 16 guided to the front end of the tube 8, not shown.
- the radial bead encapsulates the lines, for example electrical cables connected to a measuring sensor, and protects them against damage from the ground.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Langkörper zum Eintreiben in das Erdreich, mit einer zylindrischen Mantelfläche und zum Kopfende verlaufenden Versorgungsanschlüssen.The invention relates to a long body for driving into the ground, with a cylindrical outer surface and supply connections running to the head end.
Das Herstellen von Bohrungen im Erdreich mit Hilfe eines Rammbohrgerätes ist aus der deutschen Patentschrift 21 57 295 und das Eintreiben von Rohren ins Erdreich mit Hilfe einer Ramme aus der deutschen Offenlegungsschrift 33 26 246 bekannt. Es lassen sich auf diese Weise grabenlos Straßen, Gebäude oder andere Bauten oder Hindernisse unterfahren und Versorgungsleitungen wie beispielsweise Wasserleitungen oder Kabel verlegen, ohne daß gleichzeitig die Straßendecke bzw. die Erd-Oberfläche aufgerissen werden müssen. Dies geschieht in der Weise, daß das sich im Erdreich vorwärtsbewegende Rammbohrgerät das Erdreich seitlich verdrängt und einen Kanal hinterläßt, in den gleichzeitig oder später die Versorgungsleitung eingezogen wird. Sowohl das zum Herstellen von Erdbohrungen verwendete druckmittelbetriebene Rammbohrgerät als auch eine zum Eintreiben von Rohren, beispielsweise Schutz- oder Leitungsrohren verwendete Ramme, deren Schlagspitze bzw. Kopf direkt oder mittels eines Rammaufsatzes in das rückwärtige Ende des Rohres eingreift, besitzt einen in einem Gehäuse axial hin- und her bewegbaren Schlagkolben, der seine Schlagenergie an das Gehäuse abgibt.The production of holes in the ground with the help of a ram boring machine is known from the German patent specification 21 57 295 and the driving of pipes into the ground with the help of a ram from the German patent application 33 26 246. In this way it is possible to drive under trenchless streets, buildings or other structures or obstacles and to lay supply lines such as water pipes or cables without having to tear open the road surface or the surface of the earth at the same time. This is done in such a way that the ram boring machine moving forward in the ground displaces the ground laterally and leaves a channel into which the supply line is drawn in simultaneously or later. Both the pressure-driven ram boring machine used to make earth bores and a ram used to drive in pipes, for example protective or conduit pipes, the impact tip or head of which engages directly or by means of a ram attachment in the rear end of the pipe, has one axially in a housing - Movable percussion piston, which emits its impact energy to the housing.
Zwar dient beispielsweise die Schlagspitze eines Rammbohrgerätes dazu, während der Vorwärtsbewegung Steine oder andere Hindernisse zu zertrümmern und zur Seite zu drücken, d.h. den Weg für das nachrückende Gehäuse freizuschlagen, es läßt sich jedoch nicht immer vermeiden, daß das Rammbohrgerät beim Auftreffen auf ein Hindernis aus der gewollten Richtung läuft. Um den Verlauf einer Erdbohrung oder eines in das Erdreich vordringenden Rohres während des Vortriebs kontrollieren zu können, ist es bekannt, Meßvorrichtungen am vorderen Ende eines Rammbohrgerätes oder des in das Erdreich einzutreibenden Rohres anzuordnen. Etwaige Richtungsabweichungen lassen sich von der Meßvorrichtung registrieren und über elektrische Anschlußleitungen zu einem Schaltpult übertragen. Bei Rammbohrgeräten mit einer steuerbaren Schlagspitze kann die Bedienungsperson bei von einer linearen Vortriebsrichtung abweichendem Verlauf entsprechende Richtungs-Korrekturen vom Schaltpult aus veranlassen, beispielsweise über hydraulische oder pneumatische, von einer Druckmittelquelle außerhalb des Erdkanals zur Schlagspitze geführte Leitungen. Als problematisch hat sich dabei herausgestellt, daß die außen entlang dem Gehäuse oder der Mantelfläche eines Rohres bis zum Kopfende verlaufenden Versorgungsanschlüsse, wie elektrische Kabel und/oder Druckmittel - oder Meßleitungen, dem Erdreich ungeschützt ausgesetzt sind, was zu Beschädigungen durch Steine und andere Hindernisse führt.The impact tip of a ram boring machine, for example, serves to smash stones or other obstacles and push them aside during the forward movement, i.e. to clear the way for the moving housing, but it cannot always be avoided that the ram boring machine runs from the intended direction when it encounters an obstacle. In order to be able to control the course of an earth borehole or a pipe penetrating into the ground during the advance, it is known to arrange measuring devices at the front end of a ram boring machine or the pipe to be driven into the ground. Any deviations in direction can be registered by the measuring device and transmitted to a control panel via electrical connecting lines. In the case of ram boring machines with a controllable impact tip, the operator can initiate corresponding direction corrections from the control panel if the course deviates from a linear direction of advance, for example via hydraulic or pneumatic lines which lead from a pressure medium source outside the earth duct to the impact tip. It has proven to be problematic that the supply connections, such as electrical cables and / or pressure medium or measuring lines, which run outside along the housing or the outer surface of a pipe to the head end, are exposed to the ground unprotected, which leads to damage by stones and other obstacles .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden.The invention has for its object to avoid the aforementioned disadvantages.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch zumindest einen mantelfesten Längskanal gelöst. Vorzugsweise kann der Längskanal aus einer im Mantel angeordneten Bohrung bestehen. Der Längskanal kann auch in einem Mantelwulst verlaufen. In dem Längskanal lassen sich entweder die zum Kopfende führenden Versorgungsanschlüsse nach außen geschützt unterbringen oder es läßt sich der Längskanal selbst als Druckmittelleitung verwenden. Letzteres bietet sich insbesondere für steuerbare Rammbohrgeräte an, bei denen sich vom rückwärtigen Ende bis zur Schlagspitze bzw. den im Gerätegehäuse angeordneten Steuerelementen führende Bohrungen durch das Gehäuse erstrecken können. Es ist jedoch gleich, ob der Längskanal bzw. die Längsbohrung selbst als Druckmittelleitung verwendet oder Kabel und Leitungen hindurchgeführt werden; auf jeden Fall liegen keine Leitungen, Kabel etc. ungeschützt außerhalb des Geräts bzw. des Vortriebsrohrs. Die Längskanäle bieten allerdings auch noch andere Einsatzmöglichkeiten; beispielsweise kann eine Emulsion zur Verringerung der Mantelreibung oder zur Stabilisierung der Erdbohrung hindurch gepumpt werden. Ebenfalls läßt sich eine Bohremulsion durch diese Kanäle drücken und einem Spülkopf zuführen, der vorne am Bodenverdrängungshammer sitzt.According to the invention, this object is achieved by at least one jacket-fixed longitudinal channel. The longitudinal channel can preferably consist of a bore arranged in the jacket. The longitudinal channel can also run in a jacket bead. In the longitudinal channel, either the supply connections leading to the head end can be protected from the outside or the longitudinal channel itself can be used as a pressure medium line. The latter is particularly suitable for controllable ram boring machines, in which leading bores can extend through the housing from the rear end to the impact tip or the control elements arranged in the device housing. However, it does not matter whether the longitudinal channel or the longitudinal bore itself is used as a pressure medium line or whether cables and lines are passed through; in any case, no lines, cables, etc. are unprotected outside the device or jacking pipe. However, the longitudinal channels also offer other possible uses; for example, an emulsion can be pumped through to reduce the surface friction or to stabilize the borehole. A drilling emulsion can also be pressed through these channels and fed to a flushing head, which is located at the front of the displacement hammer.
Für ein Vortriebsrohr bietet es sich insbesondere an, einen Längskanal in einem entweder an der Innen- oder der Außenseite des Mantels angeordneten Wulst anzuordnen. Wenn allerdings bei einem Rammbohrgerät das zylindrische Gehäuse nicht mit Bohrungen versehen sein soll, um die Querschnittsfläche nicht zu schwächen, bietet sich ein Mantelwulst an, der außen am Gerätemantel vom rückwärtigen Ende bis zur Schlagspitze bzw. nach vorne verläuft.For a jacking pipe, it is particularly appropriate to arrange a longitudinal channel in a bead arranged either on the inside or the outside of the jacket. If, however, the cylindrical housing of a ram boring machine is not to be drilled so as not to weaken the cross-sectional area, a jacket bead is appropriate, which extends on the outside of the device jacket from the rear end to the impact tip or to the front.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1 im Längsschnitt das hintere Ende des Gehäuses eines Rammbohrgerätes,
- Fig. 2 das Gerätegehäuse gemäß Fig. 1 in der Seitenansicht von rechts gesehen,
- Fig. 3 in der Längsansicht ein anderes Rammbohrgerätegehäuse,
- Fig. 4 das Gerätegehäuse gemäß Fig. 3 in der Seitenansicht von rechts gesehen,
- Fig. 5 in der Längsansicht eine in ein Vortriebsrohr eingreifende Ramme, und
- Fig. 6 das Vortriebsrohr gemäß Fig. 5 in der Seitenansicht von rechts.
- 1 is a longitudinal section of the rear end of the housing of a ram boring machine,
- 2 seen the device housing of FIG. 1 in a side view from the right,
- 3 shows another ramming device housing in a longitudinal view,
- 4 seen the device housing according to FIG. 3 in a side view from the right,
- 5 is a longitudinal view of a ram engaging in a jacking pipe, and
- Fig. 6 shows the jacking pipe of FIG. 5 in a side view from the right.
Von einem Rammbohrgerät 1 ist in den Fig. 1 und 3 lediglich das hintere Ende eines insgesamt rohrförmigen Gehäuses 2 dargestellt. Im Gehäuse 2 ist ein nicht dargestellter Schlagkolben hin- und herbeweglich geführt. Der Schlagkolben erhält seine Schlagenergie durch Zufuhr von Druckluft zum Gehäuse 2. Da es sich hierbei um bekannte Maßnahmen und Konstruktionen handelt, erübrigt sich die Darstellung der im Gehäuseinneren befindlichen Bauteile und der Schlagspitze.Of a ram boring machine 1, only the rear end of an overall
Bei dem Rammbohrgerät 1 gemäß Fig. 1 sind im Mantel des Gehäuses 2 mehrere Bohrungen 3 angeordnet; sie verlaufen in Schlagrichtung 4 vom hinteren Ende durch das Gehäuse 2 bis zum vorderen Ende des Rammbohrgerätes 1. Die Bohrungen 3 eignen sich vor allem als Druckleitungen für ein Druckme dium, das über nicht dargestellte, am rückwärtigen Ende des Rammbohrgerätes 1 mit den Bohrungen 3 verbundene Versorgungsleitungen zugeführt wird.1,
Bei dem Rammbohrgerät 101 gemäß Fig. 3 ist das Gehäuse 102 außen mit einem Längswulst 5 versehen, der sich vom hinteren Ende in der Schlagrichtung 4 bis zum vorderen Ende des Rammbohrgerätes erstreckt. Der Radialwulst 5 enthält einen Längskanal 6, der zu einem am nicht dargestellten vorderen Ende des Rammbohrgerätes 101 angeordneten Verbraucher wie beispielsweise einen Meßaufnehmer zum Registrieren von Richtungsabweichungen führt und Versorgungsanschlüsse 7 aufnimmt.3, the
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, greift beim horizontalen Einrammen eines Rohres 8 eine Ramme 9 mit ihrem Schlagkopf 10 über ein Zwischenstück 11 in das rückwärtige Ende des Rohres 8 ein. Ein nicht dargestellter, im Inneren der Ramme 9 axial hin- und herbewegter Schlagkolben überträgt seine Schlagenergie über das Rammengehäuse bzw. den Schlagkopf 10 sowie das Zwischenstück 11 und treibt mit jedem Schlag das Rohr 8 weiter in das Erdreich hinein. Der Schlagkolben wird mittels Druckluft beaufschlagt, die über einen Druckmittelanschluß 12 am Deckel 13 des Gehäuses der Ramme 9 zugeführt wird. Das Rohr 8 ist mit einem Radialwulst 14 versehen, der sich achsparallel über die gesamte Länge des Rohres 8 erstreckt und einen Längskanal 15 enthält, der zum nicht dargestellten vorderen Ende des Rohres 8 geführte Leitungen 16 aufnimmt. Der Radialwulst kapselt die Leitungen, bspw. elektrische, mit einem Meßaufnehmer verbundene Kabel, ein und schützt diese vor Beschädigungen durch das Erdreich.As shown in FIG. 5, when a tube 8 is rammed horizontally, a ram 9 engages with its
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