EP0886034A2 - Drilling device - Google Patents

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EP0886034A2
EP0886034A2 EP98110952A EP98110952A EP0886034A2 EP 0886034 A2 EP0886034 A2 EP 0886034A2 EP 98110952 A EP98110952 A EP 98110952A EP 98110952 A EP98110952 A EP 98110952A EP 0886034 A2 EP0886034 A2 EP 0886034A2
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EP
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rod
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rotary drive
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Gerhard Balve
Franz-Josef Püttmann
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Tracto-Technik GmbH and Co KG
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Tracto-Technik GmbH and Co KG
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/28Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring
    • E21B7/30Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring without earth removal
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick
    • E21B19/08Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
    • E21B19/086Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods with a fluid-actuated cylinder

Abstract

Bores are produced in the ground, are expanded, and pipelines in the ground are destroyed and replaced using an arrangement of a feed and rotary drive and a plug-in coupling (12) attached to the drive, comprising a chuck (14) and a locking piece (15) at the end of a length of rod. Preferably the chuck has a radial aperture for insertion of the locking piece and is provided with a cup (34) pointing in the direction of the axis of rotation. A fluid line (35) may open into the cup. The length of rod preferably consists of a piece of pipe.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen und Aufweiten von Erdbohrungen sowie zum Zerstören und Ersetzen erdverlegter Rohrleitungen oder auch zum Einrammen von Rohren. The invention relates to a device for producing and expanding underground bores and for destroying and of replacing underground pipes or also for driving tubes.

Derartige Vorrichtungen sind bekannt und haben sich in der Praxis vielfach bewährt; Such devices are known and have proven themselves in practice in many cases; ihr Platzbedarf ist jedoch erheblich und erfordert beispielsweise beim Horizontalbohren eine entsprechend große Bau- bzw. Startgrube. However, the space requirement is considerable and requires, for example, the horizontal drilling a correspondingly large construction or launch pit.

Eine Bohrvorrichtung zum zerstörenden Ersetzen einer im Erdreich verlegten Rohrleitung ist beispielsweise aus der US-Patentschrift 4 507 019 bekannt. A drilling device for the destructive replacement of a pipeline laid in the ground is known for example from US Patent 4,507,019. Diese Vorrichtung besteht aus einem Rahmen mit einem verstellbaren Lagerstück für zwei mit einem Schlitten verbundene Vorschubzylinder. This device consists of a frame with an adjustable bearing piece for two connected with a carriage feed cylinder. Auf dem Schlitten ist ein Drehantrieb angeordnet, dessen horizontale Welle mit einem Außengewinde versehen ist und sich mit dem Innengewinde am rückwärtigen Ende eines aus mehreren Schüssen bestehenden Bohrgestänges verschrauben läßt. On the carriage a rotary drive is arranged, the horizontal shaft is provided with an external thread and can be screwed with the internal thread at the rear end of a multi-shots drill string. Infolge der Längserstreckung des Rahmens erfordert die bekannte Vorrichtung eine große Bau- bzw. Startgrube. As a result of the longitudinal extent of the frame, the known device requires a large building or launch pit.

Hinzu kommt, daß bei einer Verlängerung des Bohrgestänges der neue Gestängeschuß sowohl auf das Außengewinde der Antriebswelle als auch auf das Innengewinde am rückwärtigen Ende des Bohrgestänges bzw. des letzten Gestängeschusses ausgerichtet und sodann zunächst mit dem Außengewinde der Antriebswelle und anschließend mit dem Innengewinde des Bohrgestänges verschraubt werden muß. Moreover, when extending the drill string, the new string section both on the external thread of the drive shaft and aligned with the internal thread at the rear end of the drill string or the last rod section and then initially with the external thread of the drive shaft and then screwed with the internal thread of the drill pipe must become. Das erfordert je Gestängeschuß ein zweimaliges Verschrauben und ist daher nicht nur unnötig zeitaufwendig, sondern erhöht auch den Platzbedarf, weil der Abstand zwischen der Antriebswelle einerseits und dem rückwärtigen Ende des Bohrgestänges andererseits größer als die Länge eines Gestängeschusses sein muß. The depending requires linkage shot two times of screwing and therefore is not only unnecessarily time consuming, but also increases the space requirement, because the distance between the drive shaft on the one hand and the rear end of the drill string on the other hand must be greater than the length of a rod section.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Bohrvorrichtung besteht darin, daß vor dem Einbringen eines neuen Gestängeschusses die Antriebswelle aus dem Innengewinde am Bohrgestängeende herausgeschraubt und dabei das Bohrgestänge mit Hilfe aufwendiger Zusatzaggregate festgehalten werden muß, um das Gewinde der Antriebswelle aus dem Bohrgestängeende herausschrauben zu können. Another disadvantage of the known drilling apparatus is that prior to the introduction of a new rod section, the drive shaft from the internal thread screwed on Bohrgestängeende while the drill string must be held with the aid of complicated additional equipment to be able to unscrew around the threads of the drive shaft from the Bohrgestängeende. Hierfür schlägt die deutsche Offenlegungsschrift 41 13 422 einen Lafettenkopf mit einer Klemmvorrichtung sowie einer Klemm- und Drehvorrichtung vor. For this purpose, the German Offenlegungsschrift 41 13 422 proposes a mount head having a clamping device and a clamping and turning device. Die Klemmvorrichtung besitzt zwei das Rohr erfassende Klemmbacken, die von Hydraulikzylindern angetrieben werden, um das Rohr zwischen sich festzuklemmen und gegen ein Verdrehen zu sichern. The clamping device has two detected the tube clamping jaws which are driven by hydraulic cylinders to clamp the tube between them and to secure against rotation. Die Klemm- und Drehvorrichtung besitzt einen um die Rohrachse drehbaren Träger, an dem zwei von entgegengesetzten Seiten her auf das Rohr einwirkende Klemmbacken angeordnet sind, die von jeweils einem Zylinder angetrieben werden. The clamping and rotating device has a rotatable about the axis of the tube carrier, are arranged on the two of the opposite sides of the tube acting clamping jaws which are driven by a respective cylinder. Ein weiterer Zylinder treibt einen Halter in der Weise an, daß diese um die Achse des Rohres herum gedreht wird. Another cylinder drives a holder in such a manner that it is rotated about the axis of the tube around.

Die vorerwähnten Nachteile besitzt auch ein aus der deutschen Patentschrift 41 22 350 bekanntes Bohrgerät, das im Hinblick auf seinen Platzbedarf oberirdisch angeordnet ist und zunächst eine schräg nach unten geneigte Hilfsbohrung schafft, um die Verlegetiefe zu erreichen und alsdann in horizontaler Richtung weiterzubohren. The aforementioned drawbacks also has a well-known from the German patent specification 41 22 350 drill, which is arranged above ground with respect to its space requirements and initially an obliquely manages by inclined bottom auxiliary bore to reach the depth of laying and then weiterzubohren in the horizontal direction. Zum Verlegen von Hausanschlüssen sind solche Geräte jedoch nicht geeignet, weil sie sich wegen ihrer großen Außenabmessungen nicht im Bürgersteigbereich unterbringen lassen. For laying of house connections but such devices are not suitable because they can not be accommodated in the sidewalk area because of its large external dimensions. Des weiteren ist es nicht möglich, schon im Bürgersteigbereich auf die Verlegetiefe zu kommen, um den Hausanschluß an eine entlang der Straße verlegte Hauptleitung anzuschließen. Furthermore, it is not possible yet to come in the sidewalk area on the burial depth, to connect to the house following a laid along the road main line.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, deren Platzbedarf gering ist und die ein schnelles Verbinden eines Gestängeschusses mit dem Drehantrieb einerseits und dem rückwärtigen Ende eines bereits im Erdreich befindlichen Gestänges andererseits erlaubt. Starting from this prior art, the invention is based on the problem to provide a device whose space requirement is small, and on the other hand allows rapid connecting a rod section with the rotary drive on the one hand and the rear end of a link is already in the soil.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art vor, deren Drehantrieb erfindungsgemäß mit einer Steckkupplung aus einem Futter einerseits und einem Verriegelungsstück am Ende eines Gestänges bzw. Gestängeschusses versehen ist, das sich ohne die Notwendigkeit eines Verschraubens auf einfache Weise in das Futter einbringen läßt. To achieve this object the invention proposes a device of the type mentioned before, the rotary drive according to the invention provided with a male coupling of a chuck of a hand, and a locking piece at the end of a rod assembly or rod section that is without the need of screwing in a simple manner in the can bring in food. Dies kann beispielsweise durch eine radiale Öffnung des Futters geschehen. This can be done for example through a radial opening of the feed.

Das Futter vermeidet ein antriebsseitiges Schrauben und kann einen in Richtung der Drehachse weisenden, in Vortriebsrichtung offenen Napf besitzen, in den sich das rückwärtige Ende des neuen Gestängeschusses axial einstecken läßt. The feed avoids a drive-side screws and can pointing in a direction of the rotation axis in the drive direction have open cup, can then be plugged axially into the rear end of the new rod segment. Dieser Napf verhindert dann, daß der Gestängeschuß während des Drehens durch die Einstecköffnung aus dem Futter herausfällt. This well then prevents the string section during rotation from falling through the insertion opening from the feed. Ist der Gestängeschuß oder der Napf mit einer Dichtung versehen, dann ist es möglich, das Gestänge über eine im Napfboden endende Zuleitung mit einer Flüssigkeit zu versorgen. If the string section or the cup provided with a seal, it is possible to supply the linkage via a supply line ending in the cup bottom with a liquid.

Die Steckkupplung kann nach Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet sein und beispielsweise einen Stirnkragen besitzen, hinter dem sich mindestens ein radialer Anschlag befindet, der beim Drehen des mit der Antriebswelle des Drehantriebs verbundenen Futters in beiden Richtungen zum Verschrauben des vorderen Endes des neuen Geräteschusses mit dem rückwärtigen Ende eines sich bereits im Erdreich befindenden Gestänges als Mitnehmer fungiert. The plug-in coupling can be and, for example, one end collar having, behind which at least one radial stop is, in the manner of a bayonet catch formed of when rotating the connected to the drive shaft of the rotary drive chuck in both directions for screwing the front end of the new devices shot with the rear end acts one already located in the ground rod as a driver. Dieser Mitnehmer wirkt vorzugsweise mit einer Anschlagsfläche des Gestängeschusses zusammen. This carrier preferably acts together with a stop surface of the rod section.

Der Vorschub und der Drehantrieb mit der Steckkupplung sind vorzugsweise in einem Rahmen mit einer Gestängeführung angeordnet, in dem mindestens ein Vortriebszylinder angeordnet sein kann, um den Drehantrieb mit der Steckkupplung um etwa die Länge eines Gestängeschusses vorwärtszubewegen. The feed and rotation drive of the plug-in coupling are preferably arranged in a frame with a guide rod, can be arranged in the at least one driving cylinder to the rotary drive of the plug-in coupling by about the length of a forward moving rod section. Dies kann auch mit Hilfe eines vorzugsweise mittig zwischen den beiden Vortriebszylindern angeordneten dritten Vortriebszylinders geschehen, dessen Kolbenstange dann mit dem Drehantrieb verbunden ist. This can be done a preferably centrally arranged between the two propellant cylinders third propellant cylinder whose piston rod is then connected to the rotary drive even with assistance. Auf diese Weise ergibt sich eine kurze Baulänge bei hoher Vortriebskraft und verhältnismäßig großer Länge des Gestängeschusses. In this way, a short length yields at high propulsive force and relatively large length of the rod section. Für den Vortrieb eignen sich auch Teleskopzylinder. For the propulsion Also telescopic cylinders are suitable.

Nachteilig bei solchen Zylindern ist aber, daß die Kräfte bei den jeweiligen Stufen unterschiedlich sind und somit nicht kontinuierliche Schub- und Zugkräfte und auch nicht kontinuierliche Vorschubgeschwindigkeit liefern. A disadvantage of such cylinders, however, is that the forces are different for the respective stages, and thus provide no continuous shearing and tensile forces and also non-continuous feed rate. Um den Vorschubweg zu vergrößern, kann die Kraftübertragung von Zylinder auf den Drehantrieb auch über eine nach Art eines Flaschenzugs umgelenkte Kette erfolgen, wodurch sich der Vorschubweg beispielsweise verdoppeln läßt. To increase the feed path, the power transmission from the cylinder to the rotary drive can also be made via a deflected manner of a hoist chain, whereby the feed path can be doubled, for example.

Anstelle dreier separater Zylinder kann auch ein Zylinderblock zum Einsatz kommen, der mit drei Kolbenstangen versehen ist, von denen einer in der einen und die beiden anderen in der entgegengesetzten Richtung ausfahren. can be used instead of three separate cylinders, a cylinder block is provided with three piston rods, one of which extend in the one and the other two in the opposite direction.

Um ein rasches Verschrauben des vorderen Endes eines Gestängeschusses mit dem rückwärtigen Ende des Bohrgestänges zu ermöglichen, kann der Rahmen mit einer radial beweglichen Halteklaue versehen sein, die an mindestens einer Schlüsselfläche am rückwärtigen Gestängeende angreift und beim Verschrauben als Drehsicherung dient. To a rapid screwing the front end to enable a rod section to the rear end of the drill string, the frame may be provided with a radially movable retaining claw which engages at least one key face at the rear rod end and serves during screwing to prevent rotation. Die Halteklaue ist vorzugsweise gelenkig mit dem einen Ende eines zweiarmigen Hebels mit einem rahmenfesten Drehpunkt gelagert, der eine lineare Klauenbewegung ermöglicht, wenn der Drehzapfen beispielsweise ein Langloch des Klauenträgers durchgreift. The holding pawl is mounted preferably pivotally connected to one end of a two-armed lever with a frame-fixed pivot point, which enables a linear jaw motion as the pivot pin extends through, for example, an oblong hole of the pawl carrier.

Um die Vorrichtung in der Bau- bzw. Startgrube zu fixieren, kann der Rahmen mit horizontal ausfahrbaren Spannstützen versehen sein, über welches die Rückstoßkräfte in das Erdreich eingeleitet werden. In order to fix the device in the construction or launch pit, the frame may be provided with horizontally extensible tensioning supports, via which the recoil forces are introduced into the soil.

Das Gestänge besteht aus mehreren Schüssen jeweils mit einem Innengewinde am einen Ende sowie einem Verriegelungsstück mit einem Außengewinde am anderen Ende; The boom consists of multiple shots each with an internal thread at one end and a locking piece having an external thread at the other end; es eignet sich nicht nur für Vorrichtungen der vorerwähnten Art, sondern in Verbindung mit dem komplementären Futter auch für andere Vorrichtungen mit einem Vorschub- und gegebenenfalls einem Drehantrieb, beispielsweise für Stangen- oder Rohrpreßgeräte. It is suitable not only for devices of the aforementioned type, but in connection with the complementary chuck to other devices having a feed and, optionally, a rotary drive, such as rod or Rohrpreßgeräte.

Das Verriegelungsstück ist vorzugsweise mit mindestens einer Schlüsselfläche zum drehfesten Fixieren des Gestängeschusses beim Verschrauben mit dem nächstfolgenden Gestängeschuß versehen. The locking piece is preferably provided with at least one key face for non-rotatable fixing of the rod segment when screwing with the next string section. Des weiteren kann das Verriegelungsstück eine Anschlagfläche aufweisen und im Inneren des Gestängeschusses ein rohrförmiger Füllkörper aus einem Werkstoff mit verhältnismäßig geringem spezifischem Gewicht, beispielsweise aus Kunststoff angeordnet sein. Furthermore, the locking piece may have a stop surface and be arranged, for example, a tubular packing of a material having relatively low specific weight of plastic material inside the rod section. Dieser Füllkörper dient dazu, den Öffnungsquerschnitt eines rohrförmigen Bohrgestänges auf das für das Durchleiten einer Spül-, Schneid-, Schmier- oder Lenkflüssigkeit notwendige Maß herabzusetzen und in Anbetracht seines verhältnismäßig geringen spezifischen Gewichts das Gesamtgewicht des Rohrschusses möglichst gering zu halten. This filler is used to reduce the opening cross-section of a tubular drill string to the necessary for the passage of a rinsing, cutting, lubrication or steering fluid level and to minimize the overall weight of the pipe section in view of its relatively low specific weight.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. The invention is explained below with reference to a drawing in the embodiment of the closer shown. In der Zeichnung zeigen: In the drawing:

Fig. 1 : Fig. 1:
die Seitenansicht der Vorrichtung teilweise im Schnitt, the side view of the apparatus partly in section,
Fig. 2 : Fig. 2:
eine Draufsicht auf die Vorrichtung der Fig. 1 in vereinfachter Darstellung, a plan view of the apparatus of Fig. 1 in a simplified representation,
Fig. 3 : Fig. 3:
einen Längsschnitt durch einen Gestängeschuß, a longitudinal section of a string section,
Fig. 4 : Fig. 4:
einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, a section along the line IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 : Fig. 5:
einen Schnitt nach der Linie VV in Fig. 3, a section along the line VV in Fig. 3,
Fig. 6 : Fig. 6:
eine Frontansicht des Futters mit der Einstecköffnung, a front view of the lining with the insertion opening,
Fig. 7 : Fig. 7:
eine Vorderansicht der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 mit einer Drehsicherung in ihrer Ruhestellung und a front view of the device according to FIGS. 1 and 2 with a rotation in its rest position, and
Fig. 8 : Fig. 8:
die Vorderansicht der Fig. 6 mit der Drehsicherung in ihrer Betriebsstellung. the front view of Fig. 6 with the rotation in its operating position.

Die dargestellte Vorrichtung besteht aus einem kastenförmigen Rahmen 1, in dem auf einem nicht dargestellten Schlitten parallel zueinander zwei Vortriebszylinder 2,3 angeordnet sind, deren Kolbenstangen 4,5 sich an der hinteren Stirnwand 6 des Gehäuses 1 abstützen. The device shown consists of a box-shaped frame 1, are arranged in the carriage on an unillustrated parallel to each other two thrust cylinders 2,3, the piston rods 4,5 are supported on the rear end wall 6 of the housing. 1 Die beiden Hydraulikzylinder 2,3 sind über einen Riegel 7 starr miteinander verbunden, auf dem mittig ein weiterer Zylinder 8 gelagert ist. The two hydraulic cylinders 2,3 are connected via a latch 7 rigidly to one another, a further cylinder is mounted centrally on the 8. Die Kolbenstange 9 des mittleren Zylinders 8 trägt eine in Fig. 2 nur schematisch dargestellte Konsole 10, auf der ein Drehantrieb 11 gelagert ist. The piston rod 9 of the middle cylinder 8 carries a console shown only schematically in Fig. 2 10, on which a rotary drive 11 is mounted.

Die nicht dargestellte Antriebswelle des Drehantriebs 11 ist mit einer Steckkupplung 12 drehfest verbunden, die aus einem Futter 14 und einem Verriegelungsstück 15 am Ende eines Gestängeschusses 16 besteht. The drive shaft of the rotary drive 11, not shown, is connected rotationally fixed with a plug-in connector 12 which consists of a feed 14 and a locking piece 15 at the end of a rod section sixteenth Der Gestängeschuß 16 fluchtet mit einer Gestängeführung 17 an der vorderen Stirnwand 18 des Rahmens 1 und ist an seinem vorderen Ende mit einer leicht konischen Schraubkupplung 19 mit einem Innengewinde 20 versehen, das sich auf das rückwärtige Ende eines verlaufenden ersten Schusses beispielsweise mit einem Bohrwerkzeug und/oder einer Lenkfläche und/oder einem Gerät zum Orten der Gestängespitze oder eines bereits im Erdreich befindlichen, nicht dargestellten Gestänges aufschrauben läßt. The string section 16 is aligned with a rod guide 17 on the front end wall 18 of the frame 1 and is provided at its front end with a slightly conical threaded ring 19 with an internal thread 20, located on the rear end of a running first shot, for example with a drilling tool and / not shown can be screwed rod or a steering surface and / or a device for locating the rod tip or one already on the ground. In das Innengewinde lassen sich selbstverständlich auch entsprechende Gewindestücke von Räum- oder Aufweitwerkzeugen schrauben, wenn das Gestänge beispielsweise als Zuggestänge eingesetzt wird. In the inner thread, corresponding pieces of thread or broaching Aufweitwerkzeugen can of course screws, when the rod is, for example, used as a pull line.

Der Gestängeschuß 16 besitzt eine gestufte Bohrung 21,22, in deren größerem Abschnitt 22 sich ein rohrförmiger Füllkörper 23 befindet, dessen Längsbohrung 24 annähernd denselben Querschnitt besitzt wie die Bohrung 21. Dieser Füllkörper dient dazu, das Gewicht des Gestängeschusses 16 und die lichte Weite des Bohrungsabschnitts 21 zu verringern. The string section 16 has a stepped bore 21,22, a tubular packing 23 is located in the larger section 22, the longitudinal bore 24 of approximately the same cross-section has as the bore 21. This packing is used to the weight of the rod section 16 and the inside diameter of to reduce bore portion 21st

Das der Schraubkupplung 19 gegenüberliegende, rückwärtige Ende des Gestängeschusses 16 besteht aus einem vorderen Abschnitt 25 mit einem Außengewinde 26, das mit dem Innengewinde 20 am anderen Ende des Gestängeschusses korrespondiert und dazu dient, zwei gleichartige Gestängeschüsse miteinander zu verschrauben. That of the threaded ring 19 opposite rear end of the rod section 16 consists of a front section 25 with an external thread 26 which corresponds with the inner thread 20 at the other end of the rod section and serves to fasten two identical rod sections together. Dem vorderen Abschnitt 25 schließen sich zwei gleichartige Anschläge mit jeweils zwei Anschlagflächen 28,29 sowie ein weiterer Abschnitt 30 mit zwei einander gegenüberliegenden Schlüsselflächen 31, 32 an. The front portion 25, two similar stops with two stop surfaces 28,29 as well as a further section 30 closed with two opposing wrench flats 31 at the 32nd Die Schlüsselflächen besitzen abgerundete untere Kanten, die den Eingriff erleichtern und durch Drehen des Gestängeschusses im Futter 14 ein axiales Verriegeln am Futter ermöglichen. The key surfaces have rounded lower edges, which facilitate the engagement and allow, by rotating the rod section 14 in the chuck axially on the chuck locking. Das Verriegelungsstück aus den beiden Abschnitten 26,30 und den beiden Anschlägen 27 läßt sich durch einen radialen Schlitz 33 von oben in das Futter 14 so einlegen, daß bei einem axialen Verschieben des Gestängeschusses 16 dessen rückwärtiges Ende 25 teilweise in einen Napf 34 mit einer Zuleitung 35 für eine Spül-, Schmier-, Schneid- und Lenkflüssigkeit eingreift. The locking piece of the two portions 26,30 and the two stops 27 can be through a radial slot 33 from above into the chuck 14 insert so that during an axial displacement of the rod section 16 whose rear end 25 is partially in a well 34 with a supply line 35 engaged for flushing, lubricating, cutting and steering fluid. Der Drehantrieb 11 ist mit einem nicht dargestellten Endschalter verbunden, der sicherstellt, daß der Einsteckschlitz 33 bei ruhendem Futter 14 immer nach oben weist. The rotary drive 11 is connected to a non-illustrated limit switch, which ensures that the insertion slot 33 has at rest chuck 14 always upward.

Der Napf verhindert, daß der Gestängeschuß 16 bzw. dessen Verriegelungsstück 15 beim Drehen des Futters 14 aus dem Radialschlitz 33 herausfällt. The cup prevents the string section 16 and the locking piece 15 from falling out during rotation of the chuck 14 from the radial slot 33rd Bei einem solchen Drehen trifft mindestens eine der beiden Anschlagflächen 28,29 der Anschläge 27 auf eine von zwei entsprechenden, zeichnerisch nicht dargestellten Anschlagflächen im Inneren des Futters 14, die als Mitnehmer für den Gestängeschuß 16 fungieren, so daß sich dessen Innengewinde 20 auf das Außengewinde 26 bzw. das rückwärtige Ende eines bereits im Erdreich befindlichen Gestänges in Gestalt des Gewindeabschnitts 25 aufschrauben läßt. In such a rotating meets at least one of the two stop surfaces 28,29 of stops 27 in one of two respective, not graphically illustrated abutment surfaces in the interior of the chuck 14 acting as a drive for the string section 16, so that its internal thread 20 onto the external thread 25 can be screwed 26 and the rear end of a linkage in the form of the threaded portion is already in the soil.

An der vorderen Stirnwand 18 des Rahmens 1 befindet sich unterhalb der Gestängeführung 17 mit zwei Führungsbacken 36,37 ein in bezug auf das Gestänge radial bewegliches Schiebestück 38 mit einer Halteklaue 39. Diese Halteklaue ist gelenkig mit einem zweiarmigen Hand- oder Fußhebel 40 verbunden, dessen Drehzapfen 41 in einem Vertikalschlitz 42 des Schiebestücks 38 geführt ist, das unter dem Einfluß zweier rahmenfest angeordneter Rückholfedern 43 steht. At the front end wall 18 of the frame 1 below the rod guide 17 with two guiding jaws 36,37 a radially movable with respect to the rod pushing piece 38 having a retaining pawl 39. This retaining pawl is pivotally connected to a two-armed hand or foot lever 40, the pivot of the sliding piece 38 is guided in a vertical slot 41 42, which is under the influence of two frame fixedly arranged return springs 43rd Diese Rückholfedern bewegen das Schiebestück 38 mit der Halteklaue 39 in die Ruhestellung gemäß Fig. 7, aus der sich die Halteklaue 39 mit Hilfe des Hand- oder Fußhebels 40 in die Betriebsstellung gemäß Fig. 8 bewegen läßt. These return springs move the sliding piece 38 with the holding claw 39 in the rest position shown in FIG. 7, the retaining claw can be from which 39 by means of the hand or foot lever 40 in the operating position of FIG. 8 move. In dieser Stellung befindet sich der Abschnitt 30 mit seinen beiden Schlüsselflächen 31,32 in der U-förmigen Öffnung der Halteklaue 39, so daß der Gestängeschuß 16 und damit das vor der Stirnwand 18 im Erdreich befindliche Gestänge drehfest gesichert ist und sich auf dessen Gewindeabschnitt 25 das Gewinde 20 am vorderen Ende des nächsten Gestängeschusses aufschrauben oder auch ein Gestängeschuß abschrauben läßt. In this position, the portion 30 opening is located with its two key surfaces 31,32 in the U-shaped of the holding claw 39, so that the string section 16 and thus the rod located in front of the end wall 18 in the ground is secured in a rotationally fixed and relying on the threaded portion 25 the threaded screw 20 at the front end of the next rod section, or may be a linkage excess unscrew.

Der dem Abschnitt 25 benachbarte Anschlag 27 ist nicht zwingend; Of the section 25 adjacent stop 27 is not mandatory; er braucht auch nicht so beschaffen zu sein wie der andere Anschlag 27. Er dient nämlich dazu, das Gestänge im Zusammenwirken mit der Klaue 39 in axialer Richtung zu fixieren. he needs to be not such as the other stop 27. It is rather used to fix the rod in cooperation with the claw 39 in the axial direction. Dies ist vornehmlich dann erforderlich, wenn sich das Gestänge in verhältnismäßig losem Erdreich befindet und die Gefahr besteht, daß das Futter beim Verfahren ungewollt auf das rückwärtige Ende des Gestänges bzw. des letzten Gestängeschusses trifft. This is primarily necessary when the linkage is in relatively loose soil and there is a risk that the feed in the method inadvertently strikes the rear end of the linkage or of the last rod section. Je nach der Auftreffkraft kann sich das Gestänge dann ungewollt ein Stück in das Erdreich hineinbewegen und ein Kuppeln mit dem Futter nicht mehr oder nur unter Schwierigkeiten möglich sein. Depending on the impact force to the rod can then move unintentionally into a piece into the ground and a coupling with the feed is not possible at all or only with difficulty. Greift die Halteklaue an dem Abschnitt 30 an, dann ist der betreffende Gestängeschuß drehfest fixiert und begrenzen die beiden Schultern links und rechts des Abschnitts 30 die Axialbewegung in beiden Richtungen. Engages the holding claw to the section 30, then the string section in question is non-rotatably fixed, and limit the two shoulders left and right of the portion 30, the axial movement in both directions.

Mit der erfindungsgemäßen Steckkupplung läßt sich ein neuer Gestängeschuß bei geringem konstruktivem Aufwand und geringem Platzbedarf sehr schnell mit einem vorlaufenden Gestängeschuß bzw. dem rückwärtigen Ende eines bereits im Erdreich befindlichen Gestänges verbinden. The inventive plug-in coupling, a new string section with low design cost and small footprint of a linkage already in the soil can quickly connect to a leading string section and the rear end. Dazu braucht lediglich das Verriegelungsstück 15 lose in das Futter 14 eingelegt und ein kleines Stück axial in Richtung auf den Drehantrieb verschoben zu werden, bis das rückwärtige Ende des Gestängeschusses in den Napf 34 eingreift. For this purpose, only the locking piece 15 need loosely in the chuck 14 is inserted and a small piece to be displaced axially in the direction of the rotary drive, engages in the cup 34 to the rear end of the rod section. Danach wird das Futter 14 mit Hilfe des Drehantriebs gedreht und der Drehantrieb gleichzeitig mit Hilfe der Vorschubzylinder 2,3,8 vorwärtsbewegt. Thereafter, the chuck 14 is rotated by means of the rotary drive and the rotary drive is moved forward simultaneously with the help of the feed cylinder 2,3,8. Dabei gelangt der mittlere Abschnitt 27 des Rohrschusses 16 hinter einen Stirnkragen 44 im Verlauf einer Vierteldrehung des Futters 14 und schraubt sich das Innengewinde 20 auf das Außengewinde 26 am Ende eines Bohrgestänges auf, das mit Hilfe der Halteklaue 39 gegen ein Verdrehen gesichert ist. In this case, the central portion reaches 27 of the pipe section 16 behind an end collar 44 in the course of a quarter turn of the chuck 14 and the internal thread 20 is screwed onto the external thread 26 at the end of a drill string on which is secured by means of the holding claw 39 against rotation. Sobald die beiden Rohrschüsse miteinander verschraubt sind, wird das Schiebestück 37 mit der Halteklaue 39 nach unten bewegt und das Bohrgestänge mit dem eingefügten neuen Gestängeschuß in Rotation versetzt. Once the two pipe sections are screwed together, the sliding piece 37 is moved with the holding claw 39 downward and places the drill string with the inserted new string section in rotation.

Seitlich am Rahmen 1 sind Spannstützen 45,46 angeordnet, mit deren Hilfe sich der Rahmen in einer Startgrube festspannen läßt. The side of the frame 1. Clamping supports 45,46 are arranged, can tighten in a starting pit with the aid of the frame.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist so beschaffen, daß sie sich nicht nur in einer Grube verwenden läßt. The device is such that it can be used not only in a pit. Vielmehr eignet sie sich auch für eine Anordnung auf einer Schwenklafette, die ein oberirdisches Schrägbohren erlaubt. Rather, it is also suitable for placement on a swivel mount that allows an above-ground slant drilling. Dabei kommt es zwar nicht so sehr auf die kompakte Bauweise an. It is not so much to the compact design. Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Schnellkupplung aus dem angetriebenen Futter einerseits und dem Verriegelungsstück am Gestängeschuß andererseits bleiben jedoch erhalten. However, the particular advantages of the quick coupling according to the invention of the driven feed one hand and the locking piece string section on the other hand remain. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich daher für alle Arten von Erdarbeiten mit einem Drehgestänge, insbesondere zum Herstellen und ziehenden oder pressenden Aufweiten von Erdbohrungen, zum Zerstören, Ersetzen und zum Einbringen von Rohrleitungen durch Pressen, Schlagen und/oder Ziehen. Therefore, the apparatus according to the invention is suitable for all kinds of earthwork having a pivotal linkage, in particular for producing and withdrawing or pressing widening earth bores, for destroying, replacing, and for introducing piping by pressing, punching and / or drawing. Das Einbringen kann durch Pressen, Ziehen und Schlagen geschehen. The introduction can be done by pressing, drawing and hitting.

Claims (20)

  1. Vorrichtung zum Herstellen und Aufweiten von Erdbohrungen sowie zum Zerstören und Ersetzen erdverlegter Leitungen mit Device for producing and expanding underground bores and for destroying and of replacing underground pipes with
    einem Vorschub- und einem Drehantrieb (2,3,8;11) und a feed and a rotary drive (2,3,8; 11) and
    einer mit dem Drehantrieb (11) verbundenen Steckkupplung (12) aus a connected to the rotary drive (11) plug coupling (12)
    einem Futter (14) und einem Verriegelungsstück (15) am Ende eines Gestängeschusses (16). a chuck (14) and a locking piece (15) at the end of a rod section (16).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Futter (14) eine radiale Öffnung (32) zum Einlegen des Verriegelungsstücks (15) besitzt. Device according to claim 1, characterized in that the lining (14) has a radial opening (32) for insertion of the locking piece (15).
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Futter (14) mit einem in Richtung der Drehachse weisenden Napf (34) versehen ist. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the lining (14) is provided with a facing in the direction of the axis of rotation cup (34).
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß in den Napf eine Flüssigkeitsleitung (35) mündet und der Gestängeschuß aus einem Rohrstück (16) besteht. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a liquid line (35) opens into the cup and the string section of a pipe piece (16).
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Futter (14) einen geschlitzten Stirnkragen (44) und mindestens einen radialen Anschlag besitzt. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the lining (14) and has at least one slotted end collar (44) includes a radial abutment.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Futter (14) mindestens einen axialen Anschlag (44) besitzt. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the lining (14) has at least one axial stop (44).
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Rahmen (1) mit einer Gestängeführung (17). Device according to one of claims 1 to 6, characterized by a frame (1) with a rod guide (17).
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Rahmen (1) mindestens zwei Vorschubzylinder (2,3,8) angeordnet sind. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least two thrust cylinders (2,3,8) are arranged in the frame (1).
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Rahmen (1) mit einer radial beweglichen Halteklaue (39) versehen ist. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the frame (1) is provided with a radially movable retaining claw (39).
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Halteklaue (39) über ein Schiebestück (38) mit einem zweiarmigen Hebel (40) gelenkig verbunden ist. Device according to claim 9, characterized in that the holding claw (39) is articulated on a sliding piece (38) having a two-armed lever (40).
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß an dem Schiebestück (38) Rückholfedern (43) angreifen. Device according to claim 10, characterized in that attack (38) return springs (43) on the sliding piece.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Rahmen (1) mit horizontal ausfahrbaren Spannstützen (45,46) versehen ist. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the frame (1) is provided with horizontally extensible tensioning supports (45,46).
  13. Gestänge, insbesondere für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 aus mehreren Schüssen (16), gekennzeichnet durch ein Innengewinde (20) am einen Ende sowie ein Verriegelungsstück (15) mit einem Außengewinde (26) am anderen Ende der Gestängeschüsse. Linkage, in particular for a device according to any one of claims 1 to 12 from several shots (16), characterized by an internal thread (20) at one end and a locking piece (15) with an external thread (26) at the other end of the rod sections.
  14. Gestänge nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß das Verriegelungsstück (15) mit einer Schlüsselfläche (31,32) versehen ist. A linkage according to claim 13, characterized in that the locking piece (15) is provided with a key surface (31,32).
  15. Gestänge nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Schlüsselfläche (31,32) zwischen einander gegenüberliegenden Kanten bogenförmig verläuft. A linkage according to claim 14, characterized in that the key face (31,32) extending arcuately between opposite edges.
  16. Gestänge nach einem der Ansprüche 13 oder 15, dadurch gekennzeichnet , daß das Verriegelungsstück mit mindestens einem axialen und/oder einem radialen Anschlag (27;28,29) versehen ist. A linkage according to any one of claims 13 or 15, characterized in that the locking piece with at least one axial and / or radial stop (27; 28,29) is provided.
  17. Gestänge nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß im Inneren von Schüssen (16) mit einer Längsbohrung (21,22) jeweils ein rohrförmiger Füllkörper (23) angeordnet ist. A linkage according to any one of claims 12 to 15, characterized in that a tubular filler (23) is arranged in the interior of shots (16) having a longitudinal bore (21,22) respectively.
  18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Gestängeschüsse (16) untereinander über ein Gewinde (19) verbunden sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rod sections (16) are connected to one another via a thread (19).
  19. Verfahren zum Einbringen von Bohrgestängen für das Herstellen und Aufweiten von Erdbohrungen im Erdreich sowie für das Zerstören und Ersetzen erdverlegter Leitungen unter Verwendung eines Drehantriebs (2,3,8,11), dadurch gekennzeichnet , daß die Gestänge (16) in ein formschlüssiges Verbindungselement (14) seitens des Drehantriebs (2,3,8,11) eingelegt und über den Drehantrieb (2,3,8,11) mit dem im Erdreich befindlichen Gestänge (16) verschraubt werden. Characterized method for introducing drill rods for producing and expanding underground bores of the soil as well as for destroying and replacing underground pipes using a rotary actuator (2,3,8,11), that the linkage (16) in a form-fitting connecting element ( 14) placed on the part of the rotary drive (2,3,8,11) and screwed on the rotary drive (2,3,8,11) to the in-ground rod (16).
  20. Verfahren zum Einbringen von Bohrgestängen für das Herstellen und Aufweiten von Erdbohrungen im Erdreich sowie für das Zerstören und Ersetzen erdverlegter Leitungen unter Verwendung eines Drehantriebs (2,3,8,11), dadurch gekennzeichnet , daß die Gestänge (16) über den Drehantrieb (2,3,8,11) mit dem im Erdreich befindlichen Gestänge (16) abgeschraubt und aus einem formschlüssigen Verbindungselement (14) seitens des Drehantriebs (2,3,8,11) herausgenommen werden. Characterized method for introducing drill rods for producing and expanding underground bores of the soil as well as for destroying and replacing underground pipes using a rotary actuator (2,3,8,11), that the linkage (16) via the rotary drive (2 are 3,8,11) unscrewed to the in-ground rod (16) and taken out of a form-fitting connection element (14) on the part of the rotary drive (2,3,8,11).
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