EP0496981A2 - Vorrichtung zum grabenlosen Verlegen von Rohrleitungen - Google Patents

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EP0496981A2
EP0496981A2 EP91120644A EP91120644A EP0496981A2 EP 0496981 A2 EP0496981 A2 EP 0496981A2 EP 91120644 A EP91120644 A EP 91120644A EP 91120644 A EP91120644 A EP 91120644A EP 0496981 A2 EP0496981 A2 EP 0496981A2
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EP
European Patent Office
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tube
pipe
clearing head
collar
webs
Prior art date
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EP91120644A
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English (en)
French (fr)
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EP0496981A3 (en
EP0496981B1 (de
Inventor
Karl Beyer
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Gelsenwasser AG
Original Assignee
Gelsenwasser AG
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Publication date
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Publication of EP0496981A3 publication Critical patent/EP0496981A3/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/28—Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/28—Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring
    • E21B7/30—Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring without earth removal

Definitions

  • the invention relates to a device for trenchless laying of pipelines in soft soil with a clearing head consisting of a first pipe of smaller diameter, a second concentric pipe of larger diameter and the two pipes connecting passage openings for the soil forming webs.
  • Pipelines can be laid in soft soil by, for example, running a pneumatically operated ram boring machine, as described in German Offenlegungsschrift 21 57 259, through the soil and pulling a pulling pipe with it.
  • ram boring machines are manufactured with different diameters ranging from 45 to 180 mm.
  • By attaching an expanding cone pulling pipes with a larger diameter than the diameter of the ram boring machine can be pulled through the soil, however, the diameter of the pulling pipes is limited by the fact that the soil can only be displaced and compressed to a limited extent and the propulsion resistance is very considerable due to the expanding cone is increased. Taxes are not possible.
  • a plug-on cone is placed on the rear end, which serves as an adapter for an attached ram boring machine, so that the pipe is hammered into the ground, whereby an earth core migrates back into the pipe during the advance and can exit through openings in the plug-on cone.
  • This method is e.g. B. described in German Offenlegungsschrift 34 26 374.
  • the disadvantage here is that the pipes must be very stable because of the impacts on them from the rear end and therefore have a large wall thickness. This procedure is also one of the non-taxable ones.
  • German utility model 87 14 724 describes a device for replacing pipes laid in the ground in the course of a pipeline, with which an old pipe is removed and a new pipe is pulled in its place, for which very great tensile forces have to be applied. It is usually around existing pipes and the new pipe to be laid should follow the course of the existing pipe. This document does not provide any information as to how a directionally accurate laying - possibly on a curved path - can be guaranteed.
  • a cap is attached, which is connected to a pull rod and via which a compressive force is applied to the new pipe either directly or indirectly via a piston-cylinder unit.
  • the old pipe is pushed through the pull rod, which acts on an adapter at the end of the old pipe.
  • Block-like webs with smooth outer surfaces are arranged between concentric, ring-shaped projections, which form triangular through openings for the soil between them.
  • the webs and the annular projections form a conical adapter with a diameter that corresponds to the straight outer surfaces of the webs.
  • the larger diameter is noticeably larger than the outer diameter of the pull pipe, so that with this device a considerable amount of compaction work has to be carried out in order to displace the soil and to ensure that the adapter with the pull pipe can be pulled through the soil.
  • German Offenlegungsschrift 39 40 354 which describes that an old pipe is initially in the longitudinal direction at two opposite points is slashed, after which a ram boring machine with a cutting ring attached is passed through the old pipe in order to detach the old pipe from the surrounding earth and to create a cavity around the old pipe.
  • German patent specification 39 03 864 it can also be seen from German patent specification 39 03 864 that the main problem when replacing old pipes with new ones is removing the old pipe.
  • a cutting caliber is articulated to a widening caliber, the cutting caliber being pulled through and smashing the old pipe, while the widening caliber serves to widen the bore to such an extent that a pulling pipe connected to the widening caliber can be easily pulled in.
  • a compensating tube is arranged between the expansion caliber and the new pipe string, with which the new pipe string is connected in a sliding and sealing manner. The seal is intended to break in the ground or penetrate groundwater into it Prevent new pipe.
  • the invention has for its object to lay pipes - possibly curved - relatively large diameter trenchless and accurate, without the need to use a ram boring machine, a hydraulic press or the like of the same large diameter.
  • a draw tube is articulatedly connected to a clearing head with through openings for the ground and the clearing head is pulled through the ground.
  • the clearing head can either make a pilot hole itself or is pulled through a previously made pilot hole.
  • the action of a certain tensile force on the clearing head tip and the joint between the clearing head and the pulling pipe ensure that the clearing head always follows the pilot hole.
  • the soil enters the interior of the pulling pipe through the openings in the clearing head and migrates backwards in the pulling pipe.
  • a traction rope can also be suspended in the clearing head, which is guided through the pilot hole previously made.
  • the clearing head with the pulling pipe is pulled through the soil by means of the pull rope and a large winch connected to it.
  • the drilling device used for the pilot drilling can advantageously be designed as a direction-controllable drilling device, in order to be able to carry out drilling precisely over large distances.
  • the clearing head can consist of a first pipe of smaller diameter and a concentric second pipe of larger diameter surrounding it, corresponding to the diameter of the bore for the pipeline to be laid and the two connecting webs. At least three webs can preferably be arranged radially and sharpened in the direction of distribution.
  • first tube and the second tube are axially offset from one another so that the rear end of the first tube in the Area of the front end of the second tube ends. This ensures that the passage opening is at least so wide that stones with the diameter corresponding to the difference in diameter between the first tube and the second tube can get between the webs into the interior of the pull tube. Even larger stones are turned outwards by the oblique cutting of the webs therefore, it does not displace and impede jacking as much as stones that settle between the webs and prevent the penetration of the soil through the openings into the interior of the pipe.
  • the joint connecting the pulling tube to the cutting head can preferably consist of an outwardly directed collar on the rear end of the second tube of the clearing head and an inwardly facing collar overlapping it with axial play Draw tube exist.
  • the collar on the draw tube can be produced in the simplest way from an inwardly projecting welding bead which is applied after the draw tube has been pushed over the collar facing outwards on the clearing head.
  • the collar on the pulling tube can also consist of a wire ring welded to the front edge, which, if slotted, can be slipped over the outward facing collar at the rear end of the pulling tube and then with the Pull tube is connected by welding.
  • the inward collar can consist of notches distributed over the circumference.
  • a lubricant can be supplied to the clearing head via a lubricant line and corresponding outlet nozzles.
  • This lubricant is preferably made of bentonite.
  • a clearing head 1 consists of a first tube 2, around which a second tube 3 of larger diameter is arranged concentrically.
  • the tubes 2, 3 are by at least three, or how shown, interconnected by four radial webs 4.
  • the inner tube 2 is longer than the outer tube 3 and protrudes in the direction of advance. Accordingly, the webs 4 have obliquely running and sharpened edges 5.
  • the pipes 2, 3 also have sharpened front ends 6, 7, which facilitates penetration into the ground.
  • Through openings 8 are formed between the webs 4.
  • a shoulder 9 is formed, which is followed by an extension 10.
  • This extension 10 ends in a radially outwardly directed collar 11. This collar 11 is overlapped by the front end of a pull tube 12.
  • a welding bead 13 is arranged along the front edge of the draw tube 12, which forms an inwardly directed collar and overlaps the outwardly directed collar 11. In this way, an articulated connection between the clearing head 1 and the pulling tube 12 is created, which can be easily produced on site.
  • the clearing head 1 can be detached from the pulling tube 12 just as easily by grinding the welding bead 13 by means of a suitable grinding device.
  • a ram boring machine 14 is arranged in the inner tube 2 and is supported with a collar 15 at the rear end of the inner tube 2. This ram boring machine 14 can be constructed as described in German Offenlegungsschrift 21 57 259.
  • a percussion piston arranged in the ram boring machine 14 starts to move and drives the ram drilling machine through the soil by displacing and compacting it.
  • the ram boring machine 14 pulls the clearing head 1 and the pulling pipe 12.
  • Fig. 3 it is shown how at larger distances the ram boring device inserted into the clearing head is pulled by means of the drill rod 17 used for the pilot bore 16.
  • the clearing head 1 also consists of an inner tube 18 and an outer tube 19 - here double-walled, as a result of which a cavity for adding bentonite is formed - which are connected to one another via at least three radially arranged webs 20.
  • the inner tube 18 also has a too sharpened front end 21.
  • the rear end 22 of the inner tube 18 ends at a distance from the sharpened front end 23 of the outer tube 19. In this way, passage openings are created between the inner tube 18, the outer tube 19 and the webs 20 that are large enough to also allow the passage of Allow stones.
  • the outer tube 19 merges via a shoulder 24 into an extension 25 with a radially outwardly directed collar 26.
  • the drawing tube shown consists of an inner steel tube 27, a polyethylene coating 28 and a concrete jacket 29, which serves to protect the coating during the pulling into the ground.
  • a wire ring 37 is welded to the front end edge of the steel tube 27 and engages behind the outwardly directed collar 26 on the extension 25 of the outer tube 19. By welding the wire ring 37 in, larger diameter differences can be achieved bridge between the collar 26 and the steel tube 27.
  • a suitable lubricant e.g. B. bentonite supplied.
  • This bentonite can also wet the inner wall of the outer tube 19 and the steel tube 27 in a manner not shown, in order to make it easier for the soil that has entered to pass through the tube.
  • FIG. 4 shows a pilot bore 30 which is produced in a known manner before the draw tube 27, 28, 29 is drawn in by means of the clearing head 1.
  • a traction cable 31 is pulled, which can be attached to the clearing head 1 by means of an auxiliary construction 32 with a collar 33 according to the dimensions of a ram boring machine and a shackle 34.
  • the clearing head 1 with the attached pulling pipe 27, 28, 29 is pulled through the soil by means of the rope 31 and a winch acting thereon.
  • This method has the advantage that the pilot bore 30 can be produced relatively quickly and accurately by a direction-controlled ram boring machine or a corresponding device and the clearing head 1 with the pulling tube 27, 28, 29 can no longer run when it is pulled through by means of the pull cable 31 Soil is pulled.
  • the drawing tube 38 shown consists of Polyethylene. Grooved pins 39 distributed over the circumference engage behind the outwardly directed collar on the extension of the clearing head.

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Abstract

Vorrichtung zum grabenlosen Verlegen von Rohrleitungen im nichtfelsigen Erdreich aus einem gezogenen Räumkopf (1) mit Durchtrittsöffnungen (8) für das Erdreich und einem damit verbundenen Nachziehrohr (12;27;28,29;38). Vorzugsweise besteht der Räumkopf aus einem ersten Rohr (2,18) kleineren Durchmessers und einem dieses umgebenden konzentrischen zweiten Rohres (3,19) größeren Durchmessers, der dem Durchmesser der Bohrung für die zu verlegende Rohrleitung entspricht. Das erste Rohr und das zweite Rohr sind durch mindestens drei radial angeordnete Stege (4,20) miteinander verbunden. In den Räumkopf kann ein durch eine Pilotbohrung (30) verlaufendes Zugseil oder ein pneumatisch getriebenes Rammbohrgerät eingehängt werden, die für den Vortrieb des Räumkopfes mit dem Nachziehrohr sorgen. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum grabenlosen Verlegen von Rohrleitungen im weichen Erdreich mit einem Räumkopf aus einem ersten Rohr kleineren Durchmessers, einem zweiten konzentrischen Rohr größeren Durchmessers und die beiden Rohre verbindenden, Durchtrittsöffnungen für das Erdreich bildenden Stegen.
  • Im weichen Erdreich lassen sich Rohrleitungen verlegen, indem zum Beispiel ein pneumatisch betriebenes Rammbohrgerät, wie es in der deutschen Offenlegungsschrift 21 57 259 beschrieben ist, durch das Erdreich läuft und ein Nachziehrohr mit sich zieht. Diese Rammbohrgeräte werden mit unterschiedlichen Durchmessern hergestellt, die von 45 bis 180 mm Durchmesser gehen. Durch Aufsetzen eines Aufweitkonus lassen sich auch Nachziehrohre größeren Durchmessers als der Durchmesser des Rammbohrgeräts durch das Erdreich ziehen, jedoch sind dem Durchmesser der Nachziehrohre Grenzen dadurch gesetzt, daß sich das Erdreich nur in begrenztem Maße verdrängen und verdichten läßt und durch den Aufweitkonus der Vortriebswiderstand ganz erheblich erhöht wird. Ein Steuern ist nicht möglich.
  • Sollen Rohre erheblich größeren Durchmessers durch das Erdreich gebracht werden, wird auf deren rückwärtiges Ende ein Aufsteckkegel aufgesetzt, der als Adapter für ein daran angesetztes Rammbohrgerät dient, so daß das Rohr in das Erdreich hineingeschlagen wird, wobei ein Erdkern während des Vortriebs im Rohr zurückwandert und durch Öffnungen im Aufsteckkegel austreten kann. Dieses Verfahren ist z. B. in der deutschen Offenlegungsschrift 34 26 374 beschrieben. Hierbei ist nachteilig, daß die Rohre wegen der auf sie vom rückwärtigen Ende her ausgeübten Schläge sehr stabil sein müssen und daher eine große Wandstärke aufweisen. Dieses Verfahren gehört ebenfalls zu den nicht steuerbaren.
  • Des weiteren ist es bekannt, mit einem Rammbohrgerät, das richtungsgesteuert ist, zunächst eine Pilotbohrung herzustellen. Anschließend wird die Pilotbohrung aufgeweitet und eine Rohrleitung darin verlegt.
  • Auch in diesem Fall treten die Beschränkungen beim Nachziehen mit Aufweitkonus auf. Beim Einschlagen oder Eindrücken eines Rohres großen Durchmessers vom rückwärtigen Ende aus läßt sich eine Pilotbohrung nicht zum richtungsgenauen Führen des Rohres verwenden.
  • In der deutschen Gebrauchsmustersschrift 87 14 724 ist eine Vorrichtung zum Auswechseln im Erdreich verlegter Rohre im Zuge einer Rohrleitung beschrieben, mit der ein altes Rohr entfernt und ein neues Rohr an dessen Stelle eingezogen wird, wofür sehr große Zugkräfte aufzubringen sind. Es handelt sich in der Regel um gerade verlaufende, vorhandene Rohrleitungen und die neu zu verlegende Rohrleitung soll dem Verlauf der vorhandenen Rohrleitung folgen. Ein Hinweis in welcher Weise ein richtungsgenaues Verlegen - ggf. auf einer gekrümmten Bahn - gewährleistet werden kann, ist aus dieser Druckschrift nicht zu entnehmen. Am Ende des neuen Rohres ist eine Kappe aufgesetzt, die mit einer Zugstange verbunden ist und über die entweder direkt oder indirekt über eine Kolben-Zylinder-Einheit eine Druckkraft in Vorschubrichtung auf das neue Rohr aufgebracht wird. Ebenso wird das alte Rohr durch die Zugstange, die am Ende des alten Rohrs über einen Adapter angreift, geschoben. Zwischen konzentrischen, ringförmigen Ansätzen sind blockartige Stege mit glatten Außenflächen angeordnet, die zwischen sich dreieckförmige Durchtrittsöffnungen für das Erdreich bilden. Die Stege und die ringförmigen Ansätze bilden einen konischen Adapter, mit einem Durchmesser, der den geraden Außenflächen der Stege entspricht. Der größere Durchmesser ist merklich größer als der Außendurchmesser des Nachziehrohrs, so daß bei dieser Vorrichtung eine erhebliche Verdichtungsarbeit geleistet werden muß, um das Erdreich zu verdrängen und um zu erreichen, daß sich der Adapter mit dem Nachziehrohr durch das Erdreich ziehen läßt.
  • Da mit dieser bekannten Vorrichtung gleichzeitig ein altes Rohr entfernt und ein neues Rohr eingebracht wird, liegt es auf der Hand, daß große Durchmesserunterschiede zwischen dem alten Rohr und dem neuen Rohr weder beabsichtigt, noch möglich sein können. Um das Entfernen des alten Rohrs und das Einbringen eines neuen Rohres zu erleichtern, soll das Erdreich im Bereich des Adapters gelockert und veranlaßt werden, durch die Schlitze zwischen den Stegen in die Rohrleitung zu fallen. Hierzu sind Düsen, die zwischen den Stegen münden vorgesehen, über die Druckluft oder ein anderes fließfähiges Medium wie Wasser zugeführt werden sollen.
  • Daß diese Maßnahme zum Entfernen eines alten Rohres und Einbringen eines neuen Rohres nicht ausreichend ist, da der Hauptvortriebswiderstand vom alten Rohr herrührt, ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 39 40 354 ersichtlich, in der beschrieben wird, daß ein Altrohr zunächst in Längsrichtung an zwei gegenüberliegenden Stellen aufgeschlitzt wird, wonach ein Rammbohrgerät mit aufgesetztem Schneidring durch das Altrohr geführt wird, um das Altrohr vom es umgebenden Erdreich zu lösen und einen Hohlraum um das Altrohr herum herzustellen.
  • Auch aus der deutschen Patentschrift 39 03 864 ist ersichtlich, daß das Hauptproblem beim Ersetzen alter Rohre durch neue das Entfernen des alten Rohrs ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist ein Schneidkaliber gelenkig mit einem Aufweitungskaliber verbunden, wobei der Schneidkaliber durch das Altrohr gezogen wird und dieses zertrümmert, während der Aufweitungskaliber dazu dient, die Bohrung so weit aufzuweiten, daß sich ein mit dem Aufweitungskaliber verbundenes Nachziehrohr problemlos einziehen läßt. Zwischen dem Aufweitungskaliber und dem Neurohrstrang ist ein Ausgleichsrohr angeordnet, mit dem der Neurohrstrang gleitend und abdichtend verbunden ist. Die Abdichtung soll das Einbrechen des Erdreichs bzw. Eindringen des Grundwassers in das Neurohr verhindern.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Rohrleitungen - ggf. auch gekrümmt - verhältnismäßig großen Durchmessers grabenlos und richtungsgenau zu verlegen, ohne daß es nötig ist, dazu ein Rammbohrgerät, eine Hydraulikpresse oder ähnliches desselben großen Durchmessers zu verwenden.
  • Ausgehend von dieser Aufgabenstellung wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, daß erfindungsgemäß ein Nachziehrohr gelenkig mit einem Räumkopf mit Durchtrittsöffnungen für das Erdreich verbunden ist und der Räumkopf durch das Erdreich gezogen wird.
  • Der Räumkopf kann dabei entweder selber eine Pilotbohrung herstellen oder wird durch eine vorher hergestellte Pilobohrungen gezogen. Das Einwirken einer bestimmten Zugkraft an der Räumkopfspitze und das Gelenk zwischen dem Räumkopf und dem Nachziehrohr gewährleisten, daß der Räumkopf stets der Pilotbohrung folgt.
  • Dadurch daß das Nachziehrohr durch den Räumkopf gezogen wird, treten im Nachziehrohr nur die äußere Mantelreibung der Bohrung und die innere Reibung des durch das Rohr hindurchtretenden Erdreichs auf. Für das Nachziehrohr braucht kein Erdreich verdrängt oder verdichtet zu werden, so daß diese Arbeit beim Vortrieb nicht aufgebracht zu werden braucht.
  • Der Räumkopf läßt sich unmittelbar durch ein in dieses eingesetztes Rammbohrgerät ziehen, das einen erheblich kleineren Durchmesser als der Räumkopf aufweist. Dieses Rammbohrgerät stellt für sich selber bei kleineren Entfernungen eine Bohrung durch Verdrängen und Verdichten des Erdreichs her, oder es wird bei größeren Entfernungen durch eine vorher hergestellte Pilotbohrung ziehend geführt. Hierbei stehen
    • die Kraft, die für das Herstellen der Pilotbohrung erforderlich wäre und
    • die Zugkraft zur Führung des Rammbohrgerätes in der Pilotbohrung (z. B. über Bohrgestänge, kleine Winde) zusätzlich zum Ziehen des Räumkopfes zur Verfügung.
  • Gleichzeitig tritt während des Vortriebs das Erdreich durch die Durchtrittsöffnungen des Räumkopfes in das Innere des Nachziehrohres ein und wandert im Nachziehrohr nach rückwärts.
  • Es kann auch ein Zugseil in den Räumkopf eingehängt sein, das durch die vorher hergestellte Pilotbohrung geführt ist. In diesem Fall wird der Räumkopf mit dem Nachziehrohr mittels des Zugseils und einer damit verbundenen großen Winde durch das Erdreich gezogen.
  • Das für die Pilotbohrung verwendete Bohrgerät kann vorteilhafterweise als richtungssteuerbares Bohrgerät ausgebildet sein, um Bohrungen über größere Entfernungen richtungsgenau durchführen zu können.
  • Vorteilhafterweise kann der Räumkopf aus einem ersten Rohr kleineren Durchmessers und einem dieses umgebenden konzentrischen zweiten Rohr größeren Durchmessers entsprechend dem Durchmesser der Bohrung für die zu verlegende Rohrleitung sowie die beiden verbindenden Stege bestehen. Vorzugsweise können mindestens drei Stege radial angeordnet und in Vertriebsrichtung zugeschärft sein.
  • Des weiteren werden der Vortrieb und der Eintritt des Erdreichs durch die Durchtrittsöffnungen in das Nachziehrohr erleichtert, wenn das zweite Rohr in Vortriebsrichtung kürzer als das erste Rohr ausgebildet ist und die Stege vom ersten Rohr zum zweiten Rohr abgeschrägt verlaufen. Diese schräg verlaufenden Schneidmesser verringern den Gesamtschneidenwiderstand erheblich, der Boden kann sich nicht verspannen und kein Gewölbe bilden.
  • Um zu gewährleisten, daß der Räumkopf mit dem Nachziehrohr nicht stecken bleibt, wenn sich größere Steine auf dem Weg befinden, ist es vorteilhaft, wenn das erste Rohr und das zweite Rohr axial so gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß das hintere Ende des ersten Rohres im Bereich des vorderen Endes des zweiten Rohres endet. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Druchtrittsöffnung wenigstens so weit ist, daß Steine mit dem Durchmesser entsprechend dem Durchmesserunterschied zwischen dem ersten Rohr und dem zweiten Rohr zwischen den Stegen in das Innere des Nachziehrohrs gelangen können. Noch größere Steine werden durch die schrägen Schneiden der Stege nach außen verdrängt und behindern daher den Vortrieb nicht so sehr wie Steine, die sich zwischen den Stegen festsetzen und das Eindringen des Erdreichs durch die Durchtrittsöffnungen hindurch in das Rohrinnere verhindern.
  • Damit der Räumkopf der Zugrichtung des Rammbohrgeräts oder Seiles problemlos folgen kann, kann das das Nachziehrohr mit dem Schneidkopf verbindende Gelenk vorzugsweise aus einem nach außen gerichteten Bund am hinteren Ende des zweiten Rohres des Räumkopfes und einem diesen mit axialem Spiel übergreifenden, nach innen gerichteten Bund am Nachziehrohr bestehen. Der Bund am Nachziehrohr läßt sich in einfachster Weise aus einer nach innen überstehenden Schweißraupe herstellen, die aufgebracht wird, nachdem das Nachziehrohr über den nach außen gerichteten Bund am Räumkopf geschoben ist.
  • Ist der Überstand einer solchen Schweißraupe nicht ausreichend, kann der Bund am Nachziehrohr auch aus einem an der Stirnkante angeschweißten Drahtring bestehen, der sich, wenn er geschlitzt ist, problemlos über den nach außen gerichteten Bund am hinteren Ende des Nachziehrohres überstreifen läßt und anschließend mit dem Nachziehrohr durch Schweißen verbunden wird.
  • Bei einem Nachziehrohr aus Polyäthylen kann der nach innen gerichtete Bund aus über den Umfang verteilten Kerbstiften bestehen.
  • Um das Einziehen des Nachziehrohres und den Durchtritt des Erdreiches durch das Nachziehrohr hindurch zu erleichtern, kann dem Räumkopf ein Schmiermittel über eine Schmiermittelleitung und entsprechende Austrittsdüsen zugeleitet werden. Dieses Schmiermittel besteht vorzugsweise aus Bentonit.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch einen Räumkopf mit angehängtem Nachziehrohr und eingesetztem Rammbohrgerät,
    Fig. 2
    eine Vorderansicht der Fig. 1,
    Fig. 3
    eine Verbindung des Räumkopfes nach Fig. 1 mit dem Bohrgestänge der Pilotbohrung,
    Fig. 4
    einen Längsschnitt eines durch ein Zugseil gezogenen Räumkopfs mit angehängtem Nachziehrohr und
    Fig. 5
    eine Anhängung eines Nachziehrohres aus Polyäthylen an den Räumkopf nach Fig. 4.
  • Ein Räumkopf 1 besteht aus einem ersten Rohr 2, um das ein zweites Rohr 3 größeren Durchmessers konzentrisch angeordnet ist. Die Rohre 2, 3 sind durch mindestens drei, oder, wie dargestellt, durch vier radiale Stege 4 miteinander verbunden. Das innere Rohr 2 ist länger als das äußere Rohr 3 und steht in Vortriebsrichtung über. Dementsprechend weisen die Stege 4 schräg verlaufende und zugeschärfte Kanten 5 auf. Auch die Rohre 2, 3 weisen zugeschärfte Vorderenden 6, 7 auf, wodurch das Eindringen in das Erdreich erleichtert wird. Zwischen den Stegen 4 sind Durchtrittsöffnungen 8 gebildet. Im hinteren Bereich des äußeren Rohres 3 ist ein Absatz 9 gebildet, an den sich ein Fortsatz 10 anschließt. Dieser Fortsatz 10 endet in einem radial nach außen gerichteten Bund 11. Dieser Bund 11 wird vom vorderen Ende eines Nachziehrohres 12 übergriffen. Entlang der Vorderkante des Nachziehrohres 12 ist eine Schweißraupe 13 angeordnet, die einen nach innen gerichteten Bund bildet und den nach außen gerichteten Bund 11 übergreift. Auf diese Weise ist eine gelenkige Verbindung zwischen dem Räumkopf 1 und dem Nachziehrohr 12 geschaffen, die sich leicht vor Ort herstellen läßt. Ebenso leicht läßt sich der Räumkopf 1 wieder vom Nachziehrohr 12 lösen, indem die Schweißraupe 13 mittels eines geeigneten Schleifgeräts weggeschliffen wird. Im inneren Rohr 2 ist ein Rammbohrgerät 14 angeordnet, das sich mit einem Bund 15 am rückwärtigen Ende des inneren Rohrs 2 abstützt. Dieses Rammbohrgerät 14 kann, wie in der deutschen Offenlegungsschrift 21 57 259 beschrieben aufgebaut sein. Wird diesem Rammbohrgerät 14 Druckluft zugeführt, so setzt sich ein im Rambohrgerät 14 angeordneter Schlagkolben in Bewegung und treibt das Rammbohrgerät durch das Erdreich, indem dieses verdrängt und verdichtet wird. Dabei zieht das Rammbohrgerät 14 den Räumkopf 1 und das Nachziehrohr 12 nach.
  • In Fig. 3 ist dargestellt, wie bei größeren Entfernungen das in den Räumkopf eingesetzte Rammbohrgerät mittels des für die Pilotbohrung 16 benutzten Bohrgestänges 17 ziehend geführt wird.
  • Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform besteht der Räumkopf 1 ebenfalls aus einem inneren Rohr 18 und einem äußeren Rohr 19 - hier doppelwandig, wodurch ein Hohlraum für eine Bentonitzugabe gebildet wird -, die über mindestens drei radial angeordnete Stege 20 miteinander verbunden sind. Das innere Rohr 18 weist ebenfalls ein zu geschärftes Vorderende 21 auf. Das Hinterende 22 des inneren Rohres 18 endet mit Abstand zum zugeschärften Vorderende 23 des äußeren Rohres 19. Auf diese Weise werden zwischen dem inneren Rohr 18, dem äußeren Rohr 19 und den Stegen 20 Durchtrittsöffnungen geschaffen, die groß genug sind, um auch den Durchtritt von Steinen zu gestatten.
  • Auch in diesem Fall geht das äußere Rohr 19 über einen Absatz 24 in einen Fortsatz 25 mit einem radial nach außen gerichteten Bund 26 über. Das dargestellte Nachziehrohr besteht aus einem inneren Stahlrohr 27, einer Polyäthylenbeschichtung 28 und einer Betonummantelung 29, die dem Schutz der Beschichtung während des Einziehens ins Erdreich dient.
  • Ein Drahtring 37 ist an die vordere Stirnkante des Stahlrohrs 27 angeschweißt und hintergreift den nach außen gerichteten Bund 26 am Fortsatz 25 des äußeren Rohres 19. Durch das Einschweißen des Drahtringes 37 lassen sich größere Durchmesserdifferenzen zwischen dem Bund 26 und dem Stahlrohr 27 überbrücken.
  • Um das Einziehen des Rohrs zu erleichtern, wird über eine Leitung 35 und Austrittsdüsen 36 ein geeignetes Schmiermittel, z. B. Bentonit, zugeführt. Dieses Bentonit kann auch in nicht dargestellter Weise die Innenwand des äußeren Rohres 19 und des Stahlrohres 27 benetzen, um dem eingetretenen Erdreich das Durchwandern des Rohres zu erleichtern.
  • In Fig. 4 ist eine Pilotbohrung 30 dargestellt, die in bekannter Weise hergestellt wird, bevor das Nachziehrohr 27, 28, 29 mittels des Räumkopfes 1 eingezogen wird. Beim Herstellen der Pilotbohrung 30 wird ein Zugseil 31 nachgezogen, das sich mittels einer Hilfskonstruktion 32 mit Bund 33 nach den Maßen eines Rammbohrgerätes und einem Schäkel 34 an den Räumkopf 1 anhängen läßt. Nach Fertigstellen der Pilotbohrung 30 wird der Räumkopf 1 mit dem angehängten Nachziehrohr 27, 28, 29 mittels des Seiles 31 und einer darauf wirkenden Winde durch das Erdreich gezogen.
  • Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß sich die Pilotbohrung 30 relativ schnell und genau durch ein richtungsgesteuertes Rammbohrgerät oder eine entsprechende Vorrichtung herstellen läßt und der Räumkopf 1 mit dem Nachziehrohr 27, 28, 29 nicht mehr verlaufen kann, wenn er mittels des Zugseiles 31 durch das Erdreich gezogen wird.
  • In Fig. 5 besteht das dargestellte Nachziehrohr 38 aus Polyäthylen. Über den Umfang verteilte Kerbstifte 39 hintergreifen den nach außen gerichteten Bund am Fortsatz des Räumkopfes.

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum grabenlosen Verlegen von Rohrleitungen im weichen Erdreich, gekennzeichnet durch einen gezogenen Räumkopf (1) mit Durchtrittsöffnungen (8) für das Erdreich und einem damit verbundenen Nachziehrohr (12; 27, 28, 29; 38).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Räumkopf (1) aus einem ersten Rohr (2, 18) und einem dieses umgebenden konzentrischen zweiten Rohr (3, 19) mit dem Durchmesser der Bohrung für die zu verlegende Rohrleitung (12; 27, 28, 29; 38) sowie die beiden verbindenden Stege (4, 20) besteht.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Stege (4, 20) radial angeordnet und in Vortriebsrichtung zugeschärft sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Rohr (3, 19) in Vortriebsrichtung kürzer als das erste Rohr (2, 18) ist und die Stege (4, 20) vom ersten Rohr (2, 18) zum zweiten Rohr (3, 19) abgeschrägt verlaufen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rohr (18) und das zweite Rohr (19) axial so gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß das hintere Ende (22) des ersten Rohres (18) im Bereich des vorderen Endes (23) des zweiten Rohres (19) endet.
  6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderenden (6, 21; 7, 23) des ersten Rohres (2, 18) und des zweiten Rohres (3, 19) zugeschärft sind.
  7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachziehrohr (12; 27, 28, 29; 38) mit dem Räumkopf (1) über ein Gelenk (11, 13; 26; 37, 39) verbunden ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk aus einem nach außen gerichteten Bund (11, 26) am hinteren Ende des zweiten Rohres (3, 19) des Räumkopfes (1) und einem diesen mit axialem Spiel übergreifenden, nach innen gerichteten Bund (13; 37, 39) am Nachziehrohr (12; 27, 28, 29; 38) besteht.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund am Nachziehrohr (12) aus einer Schweißraupe (13) besteht.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund am Nachziehrohr (27, 28, 29) aus einem an der Stirnkante angeschweißtem Drahtring (37) besteht.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund am Nachziehrohr (38) aus über den Umfang verteilten Kerbstiften (39) besteht.
  12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein in den Räumkopf (1) eingehängtes Zugseil (31) über eine Hilfskonstruktion (32) mit Bund (33) und einem Schäkel (34).
  13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch ein in den Räumkopf (1) eingehängtes pneumatisch getriebenes Rammbohrgerät (14).
  14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch ein in den Räumkopf (1) eingehängtes Rammbohrgerät (14), das mittels des für die Pilotbohrung (16) benutzten Bohrgestänges (17) mitgezogen wird.
  15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine zum Räumkopf geführte Schmiermittelleitung (35) und Austrittsdüsen (36) im Mantelbereich des äußeren Rohres (19).
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