JP2016075151A - 土壌内に水平孔を準備するための方法および水平削孔装置 - Google Patents

Abstract

【課題】改善された水平削孔装置を提供する。
【解決手段】本発明は、土壌内に水平孔を準備するための方法において、横断面円形の工事坑（４）を形成し；該工事坑（４）内に水平削孔装置（１）を下降し、その際、該水平削孔装置（１）は、少なくとも下降後に工事坑（４）内に配置されている区分に部分的に円形の横断面を有しており；水平削孔装置（１）の使用によって水平孔を形成することを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本発明は、土壌内に水平孔を準備するための方法に関する。

さらに、本発明は、前述した方法に使用するための水平削孔装置に関する。

水平削孔装置は、非開削式の工事方式で供給管路や廃物処理管路を土壌内に搬入するために使用されるかもしくは既に敷設されている老朽管路を非開削式に交換するために使用される。

現在、数多くの種類の水平削孔装置が存在している。広く普及しているのは、地面に位置決めされた削孔架台を起点として、削孔ヘッドが削孔ロッドによって、まず、土壌内に斜めに掘進させられ、その後、所望の削孔深さに到達する水平削孔装置である。これに続いて、削孔ヘッドは水平方向に切換制御され、これによって、所望の水平孔が形成される。このような水平孔の目標地点は、たとえば、このために特別に掘削された目標工事坑内にまたは地下室内に位置していてもよいし、同じく、すなわち、開始地点と同様に地面に位置していてもよい。このためには、ある程度の削孔進度後、削孔ヘッドが斜め上向きに切換制御されて、削孔ヘッドが再び地面に進出させられる。

削孔ヘッドが目標地点に到達した後、削孔ヘッドがしばしば拡径装置、たとえば円錐形の拡径体に置き換えられ、これによって、削孔架台による削孔ロッドの引戻し時に、予め形成された（パイロット）孔が拡径される。拡径装置に、新たに引き込みたい管路を取り付け、これによって、この管路をパイロット孔の拡径と同時に土壌内に引き込むことが提案されていてよい。

水平削孔装置は、土壌内に敷設されている老朽管路を非開削式に置き換えるためにも使用される。このためには、第１の作業ステップにおいて、削孔ロッドが削孔架台から老朽管路に沿って（特に老朽管を通して）押し進められ、たとえば導管系の保守立坑内に位置していてよい目標地点への到達後、削孔ロッドの前方の端部が拡径装置に結合され、この拡径装置によって、老朽管が削孔ロッドの引戻し時に切断されるかまたは裂断される。その際、破壊された老朽管の部分片が半径方向で周辺の土壌内に押し退けられる。同時に老朽管内に新設管を引き込むことができる。老朽管の破壊と、この老朽管の部分片の押退けとによって、新設管が、老朽管の外径に相当する外径または老朽管の外径を上回りさえする外径を有することができる。

択一的には、拡径装置の代わりに、削孔ロッドの前方の端部にアダプタを接続することも可能である。このアダプタは老朽管の後側の端部に作用し、この老朽管を削孔ロッドの引戻し時に土壌から引き出す。これによって、土壌内に老朽管の破片が残されることを阻止することができる。さもないと、この破片は、鋭く尖った破断エッジに基づき、周辺の土壌から加えられる圧力に相俟って、新設管に損傷を与える恐れがある。

水平削孔装置は規則的に直動駆動装置を有している。この直動駆動装置によって、削孔ロッドが土壌内に掘進させられ、また、土壌から引き戻される。さらに、規則的に回転駆動装置が設けられている。この回転駆動装置によって、削孔ロッド（ひいては削孔ロッドに結合された削孔ヘッドまたは拡径ヘッド）を回転させることができる。削孔ヘッドまたは拡径装置の回転によって、土壌内での掘進を改善することができる。

さらに、大部分の制御可能な水平削孔装置では、削孔ヘッドを所望の削孔方向に制御することができるようにするために、削孔ヘッドの回転が必要となる。このような水平削孔装置の削孔ヘッドは、非対称的に形成された（たとえば面取りされた）削孔ヘッド前端を有している。この削孔ヘッド前端は、土壌を貫く削孔ヘッドの運動の間に側方への削孔ヘッドの逸れを招いてしまう。削孔ヘッドが土壌内で掘進と同時に回転駆動される場合には、削孔ヘッドの非対称的な構成が直線の削孔経過に影響を与えることはない。なぜならば、側方への逸れが回転によって補償されるからである。これに対して、削孔ヘッドの回転が停止され、この削孔ヘッドが、場合により、この削孔ヘッド内にまたは削孔架台内に組み込まれた打撃装置により加えられる打撃によってアシストされて、専ら押し進められるように掘進させられる場合には、削孔ヘッドの非対称的な構成が側方への（一定の）逸れを招いてしまう。これによって、円弧状の削孔経過と、その結果、削孔方向の変化とが生じてしまう。

すでに土壌内に敷設されている老朽管を置き換えるために専ら設けられた水平削孔装置は、しばしば、付加的な回転駆動装置を有していない。

地面に位置決めするための削孔架台が設けられている水平削孔装置は、しばしば、郊外の地域で使用するためにしか適していない。なぜならば、このような水平削孔装置は、所望の削孔深さに到達するために必要となる口切距離のため、土壌内に孔を形成すべき範囲もしくは新設管路を挿入すべき範囲または既存の老朽管路を交換すべき範囲から部分的に著しい距離を置いて遠ざけられて位置決めされなければならないからである。しばしば、多くの建物が建設されている市街地には、相応の空間状況が与えられていない。このような水平削孔装置の更なる欠点は、規則的に自走式の削孔架台として形成されたこの水平削孔装置が、著しい耕地被害を発生させることにある。この耕地被害は、相応に経済的に手間をかけて再び取り除かれなければならない。

これらの欠点に基づき、多くの建物が建設されている地域での非開削式の管路工事は、老朽管が常時、水平削孔装置の位置決めのために使用することができる既存の地中の中空室（特に供給立坑および地下室）の間に延びているので、老朽管の非開削式の置き換えにさらに一層限定されている。これによって、掘削作業ひいては耕地被害を十分に回避することができる。このために、導管系の供給立坑内に位置決めすることができるように設計された水平削孔装置が開発されている。しかし、新しい供給管路は、しばしば、既存の供給ラインに沿って敷設されるべきではないので、供給管路の新規敷設のためには、この水平削孔装置をしばしば使用することができない。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６３３９３４号明細書に基づき、約７０ｃｍ×４０ｃｍの長方形の横断面と、約１ｍ〜１．５ｍの深さとを有する小さな工事坑に使用するために設計された水平削孔装置が公知である。この公知の水平削孔装置は、工事坑の横断面寸法にほぼ相当する寸法を有する、工事坑内に下降されるフレームを有している。このフレームの一部は、工事坑の上側の縁部を越えて張り出している。フレームの、工事坑の内部に位置する区分内には、組み合わされた複合型の直動／回転駆動装置が設けられている。この直動／回転駆動装置を介して、個々のロッドピース相互の螺合により形成された削孔ロッドが土壌内に掘進させられる。すでにねじり込まれた削孔ロッドの後方の端部に徐々に螺合されるロッドピースは、直動／回転駆動装置にロッドリフトを介して供給される。このロッドリフトは、フレームの、工事坑の縁部を越えて延びる上側の区分に配置されたロッドマガジンからロッドピースを直動／回転駆動装置に搬送する。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６３３９３４号明細書に基づき公知の水平削孔装置によって、任意の開始位置から土壌に孔を形成することが可能となる。水平削孔装置の位置決めのためには、ただ１つの比較的小さな工事坑しか必要とならず、さらに、水平削孔装置はコンパクトな構造に基づき相当簡単に運搬可能であるので、このような水平削孔装置の使用は比較的僅かな耕地被害に結び付けられている。

しかし、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６３３９３４号明細書に基づき公知の水平削孔装置の欠点は、この水平削孔装置に対して、掘削すべき工事坑の正確な方向設定が必要となることである。なぜならば、水平削孔装置を起点として削孔が開始される方向が、工事坑の両狭幅側に対してほぼ垂直に位置しているからである。さらに、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６３３９３４号明細書の水平削孔装置によって、１つの工事坑を起点として、互いに逆方向、つまり、工事坑の両狭幅側に対して垂直に位置する両方向にただ２回の削孔しか実施することができない。二方向に削孔するためには、水平削孔装置全体を工事坑から取り出し、鉛直軸線を中心として１８０°だけ回動させ、その後、再び工事坑内に下降することが必要となる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９６３３９３４号明細書

この公知先行技術を起点として、本発明の課題は、改善された水平削孔装置を提供することにある。さらに、本発明の目的は、土壌内に孔を形成するための改善された方法を提供することにある。特に本発明の目的は、比較的小さな工事坑を起点として、水平削孔装置を土壌内にフレキシブルに挿入することを可能にする方法および相応の水平削孔装置を提供することにある。

この課題を解決するために本発明に係る方法によれば、
ａ． 横断面円形の工事坑を形成し；
ｂ． 該工事坑内に水平削孔装置を下降し、その際、該水平削孔装置は、少なくとも下降後に工事坑内に配置されている区分に部分的に円形の横断面を有しており；
ｃ． 水平孔を水平削孔装置の使用によって形成する。

本発明に係る方法の有利な態様によれば、８５ｃｍ以下、特に６０ｃｍ以下の直径を有する工事坑を形成する。

本発明に係る方法の有利な態様によれば、工事坑を、コアドリルによる表面封止層の穿孔および／または土壌の吸引によって形成する。

さらに、前述した課題を解決するために本発明に係る水平削孔装置によれば、該水平削孔装置が、直動駆動装置と、該直動駆動装置により土壌内に打込み可能な削孔ロッドとを備えており、水平削孔装置が、さらに、直動駆動装置を取り囲むハウジングを有しており、該ハウジングが、少なくとも運転状態で工事坑の内部に配置されている区分（坑区分）において少なくとも部分的に円筒状に形成されている。

本発明に係る水平削孔装置の有利な態様によれば、ハウジングが、坑区分において、ほぼ閉鎖された周壁を形成している。

本発明に係る水平削孔装置の有利な態様によれば、水平削孔装置が、ハウジングの外周面を越えて半径方向に移動可能である少なくとも１つの支持エレメントを有しており、これによって、水平削孔装置が、工事坑の壁に支持されるようになっている。

本発明に係る水平削孔装置の有利な態様によれば、水平削孔装置が、少なくとも２つ、有利には３つ、４つまたは５つの支持エレメントを有しており、該支持エレメントが、ハウジングの全周にわたって分配されて配置されていて、個々にまたはグループで移動可能である。

本発明に係る水平削孔装置の有利な態様によれば、支持エレメントが、周壁の一部を成すそれぞれ１つの支持プレートを有している。

本発明に係る水平削孔装置の有利な態様によれば、水平削孔装置が、ハウジングの、運転状態で工事坑の上方に配置されている区分（表面区分）を有している。

本発明に係る水平削孔装置の有利な態様によれば、水平削孔装置が、該水平削孔装置を地面に支持するための少なくとも１つの支持装置を有している。

本発明に係る水平削孔装置の有利な態様によれば、支持装置が、調節可能に形成されており、これによって、工事坑内での水平削孔装置の高さ位置決めが可能である。

本発明に係る水平削孔装置の有利な態様によれば、水平削孔装置が、表面区分と坑区分との間で削孔ロッドのロッドピースを搬送するロッドリフトを有している。

本発明に係る水平削孔装置の有利な態様によれば、ロッドリフトが、ロッドピースを側方から差し込むことができるロッド受取り手段を有している。

本発明に係る水平削孔装置の有利な態様によれば、水平削孔装置が、直動駆動装置の範囲に配置された挿嵌マンドレルを有しており、該挿嵌マンドレルにロッドリフトからロッドピースが差被せ可能である。

本発明に係る水平削孔装置の有利な態様によれば、挿嵌マンドレルが、ほぼ鉛直な搬送位置から、ほぼ水平な削孔位置に旋回可能である。

前述した課題は、独立請求項１および４の対象によって解決される。本発明に係る方法もしくは本発明に係る水平削孔装置の有利な改良態様は各従属請求項の対象であり、本発明の以下の説明から明らかである。

本発明の根底には、円形の横断面を有する水平削孔装置であって、有利にはほぼ同等の直径を備えた同じく円形の横断面を有する工事坑に使用するための水平削孔装置を設けるという思想がある。工事坑と、この工事坑内に配置された水平削孔装置との、有利には円筒形状によって、水平削孔装置を工事坑内で鉛直軸線を中心として回転させることができ、したがって、正確に所望の削孔方向に簡単に方向設定することができる。工事坑からの水平削孔装置の取出しは不要となる。したがって、円形の横断面に基づき、土壌に設けられる工事坑の方向設定に課せられる特別な要求は省略される。工事坑と、水平削孔装置の、工事坑の内部に位置する区分とが、ほぼ同等の直径を備えたそれぞれ１つの円形の横断面を有していることによって、工事坑の掘削すべき容積を必要最小限に低減することができる。さらに、水平削孔装置と、工事坑の、水平削孔装置を取り囲む壁との円筒形状によって、工事坑内での水平削孔装置の、回転に関するその都度の位置決めに左右されずに、工事坑の内部での水平削孔装置の特に大きな面積での支持を達成することができる。

したがって、土壌内に水平孔を準備するための本発明に係る方法は、以下のステップ：すなわち、
−横断面円形の工事坑を形成し；
−この工事坑内に水平削孔装置を下降し、その際、土壌削孔装置は、少なくとも工事坑内への下降後にこの工事坑内に配置されている区分に部分的に、有利にはほぼ同等の直径を備えた同じく円形の横断面を有しており；
−水平孔を土壌削孔装置の使用によって形成する：
を有している。

本発明では、水平孔の形成は、任意の公知の形式で、すなわち、特に前側に削孔ヘッドまたは拡径装置が配置されていてよい削孔ロッドの掘進または引戻しによって行われてよい。これによって、たとえば、土壌に（パイロット）孔が形成され、既存の老朽管路が破壊されかつ／または新設管路に置き換えられ、または新設管路が孔内に引き込まれる。

念のために付言しておくと、本発明によれば、「準備する」もしくは「土壌内に水平孔を形成する」とは、冒頭で述べた非開削式の管路更新の全ての方法を意味するものであり、したがって、（パイロット）孔それ自体の形成だけでなく、孔の拡径、孔内への新たな管路の引込みおよび老朽管路の裂断または引出しも意味している。

特に本発明に係る方法に使用するための本発明に係る水平削孔装置は、少なくとも１つの直動駆動装置と、この直動駆動装置によって土壌内に打込み可能であるかまたは土壌から引出し可能である削孔ロッドとを有している。本発明によれば、付加的にハウジングが設けられており、このハウジングが、直動駆動装置をほぼまたは完全に取り囲んでいて、少なくとも水平削孔装置の運転状態で、すなわち、直動駆動装置が削孔ロッドを土壌内に打ち込んでいるかまたは土壌から引き出している場合に、工事坑の内部に配置されている区分（坑区分）において少なくとも部分的に円形の区分を有していて、特に円筒状に形成されている。

水平削孔装置のハウジングは、有利には、少なくとも坑区分において水平削孔装置の外寸を規定しているように寸法設定されている。これは、本発明によれば、ハウジングが、水平削孔装置の残りの構成要素、たとえば特に直動駆動装置と、場合により、回転駆動装置とを取り囲んでいて、工事坑の壁に接触するために規定されており、これによって、水平削孔装置から加えられた力が土壌において支持されることを意味している。このようなハウジングは開かれて形成されていてもよいし、閉じられて形成されていてもよい。開かれたハウジングは、たとえば骨組みまたは枠組みから成っていてよい。

本発明に係る方法によって、極めて小さな寸法を備えた工事坑、特にオペレータが水平削孔装置の操作のために留まることができないような工事坑から水平孔を簡単に準備することもできる。特に本発明に係る方法は、最大直径約８５ｃｍ、特に約６０ｃｍ以下の工事坑から土壌内に水平孔を準備するために適している。約６０ｃｍの直径が良好な妥協点となり得る。なぜならば、１つには、工事坑のサイズが比較的小さく、これによって、耕地被害が過大に拡がらないものの、同時に水平削孔装置のハウジングの内部に、十分に高性能の直動駆動装置および／または回転駆動装置を配置するためのスペースがまだ十分に残されているからである。８５ｃｍよりも大きな直径の工事坑では、円形の横断面を備えた工事坑の製作にかかる手間が増えてしまい、これによって、この横断面を本発明に係る方法の利点によって補償することができなくなってしまう。

円形の横断面を備えた工事坑は、従来の掘削機または手動では準備することができないかまたは高い手間をかけてしか準備することができない。このことは、特に最大約６０ｃｍの直径を備えた、本発明により有利に設けるべき小さな工事坑に認められる。したがって、本発明に係る方法の有利な態様では、（存在している限り）表面封止層、たとえばタール表層またはアスファルト表層が従来のコアドリルにより穿孔され、表面封止層の下方に位置している土壌が従来のサクションドリルにより吸引されることによって、工事坑を準備することが提案されていてよい。こうして、比較的簡単に（多かれ少なかれ幾何学的に正確に）円筒状の孔を土壌に形成することができる。

有利には、ハウジングが、本発明に係る水平削孔装置の坑区分において、ほぼ閉鎖された周壁を形成していることが提案されている。これによって、土壌が坑壁からハウジングの内部に落下し、そこに配置された機能エレメント、たとえば特に直動・回転駆動装置等を汚染することを十分に阻止することができる。さらに、ほぼ閉鎖された周壁によって、大きな支持面を達成することができる。これによって、工事坑の内部での水平削孔装置の安定性を高めることができる。

「ほぼ閉鎖された周壁」とは、ハウジングの相応の区分の大部分を覆っていて、特に削孔装置の機能のために必要となる切欠きまたは開口しか有していない周壁を意味している。このような切欠きまたは開口は、たとえば削孔ロッドを通過させるために必要となる。

さらに、工事坑の内部での水平削孔装置の位置決めおよび支持を改善するためには、ハウジングの外周面を越えて半径方向外向きに移動可能である少なくとも１つの支持エレメントを設けることが提案されていてよく、これによって、工事坑の壁に対する水平削孔装置の可能な限り遊びなしの支持が確保される。したがって、支持エレメントは、ハウジングにより規定された寸法の範囲内に配置されている引き戻された位置から半径方向外向きに移動することができ、これによって、水平削孔装置が工事坑内に確実に位置決めされる。

特に有利には、１つよりも多くの支持エレメント、特に少なくとも２つ、３つ、４つまたは５つの支持エレメントが設けられている。これらの支持エレメントは、規定された、有利には均一なピッチで互いに間隔を置いて配置されていて、さらに、有利には個々に進出させることができる。複数の支持エレメントの個別の進出によって、本発明に係る水平削孔装置を工事坑内で確実に支持することができるだけでなく、同時になおその位置（ハウジングの長手方向軸線に整合；運転中に水平削孔装置の鉛直軸線に対応している）に位置決めすることもできる。

さらに有利な態様では、支持エレメントが、周壁の一部を成す支持プレートを有していることが提案されていてよい。これによって、１つには、１つまたはそれ以上の支持エレメントが、引き戻された位置に位置決めされている場合に、水平削孔装置が、相応の区分において、ほぼ閉鎖された円筒状の周壁を形成していることを達成することができる。もう１つには、周壁の一部としての支持プレートが、湾曲させられた形状を有している。この形状の曲率半径は、工事坑の円弧状の壁の曲率半径に類似しており、これによって、支持エレメントが半径方向に進出させられた場合に、均一で確実な支持を達成することができる。

さらに、本発明に係る水平削孔装置が、運転状態で工事坑の上方に位置する区分（表面区分）を有していることが提案されている。水平削孔装置のこの区分には、特に水平削孔装置を操作するために、オペレータによって到達可能であるべきかまたは到達可能でなければならない機能エレメントが位置していてよい。

さらに、水平削孔装置の表面区分は、水平削孔装置を地面に支持する支持装置を有していてよい。したがって、この支持装置を介して、水平削孔装置を工事坑の内部に懸垂した状態で支承することができる。

特に有利には、支持装置が、調節可能に形成されており、これによって、工事坑内での水平削孔装置の高さ位置決めが可能であってよい。これによって、工事坑の内部での本発明に係る水平削孔装置（もしくは水平削孔装置の坑区分）の簡単なかつフレキシブルな（問題ないので可変の）高さ位置決めを達成することができる。さらに、工事坑の、水平削孔装置を支持するために適した、すなわち、水平線に対して適正な角度に方向設定された平らな底が設けられなければならないことが回避される。これによって、工事坑を形成するための手間を減少させることができる。

円筒状の工事坑だけでなく、相応に寸法設定された水平削孔装置も、有利には小さな直径を有しているので、水平削孔装置の坑区分の内部に配置された直動駆動装置には、地面から徐々にロッドピースを供給することが必要となる。その後、このロッドピースは、削孔ロッドを形成するために互いに結合される。このためには、本発明に係る水平削孔装置が、有利には、表面区分と坑区分との間で削孔ロッドのロッドピースを搬送するロッドリフトを備えていてよい。このことは、両方向に行うことができる。すなわち、（パイロット）孔の準備の間には、ロッドピースが連続して水平削孔装置の表面区分から坑区分の内部の直動駆動装置に搬送されるのに対して、すでに準備された孔からの削孔ロッドの引戻し時、たとえば、孔が拡径されかつ／または新たな管路が引き込まれる際には、一連のロッドから解離された個々のロッドピースが、ロッドリフトによって直動駆動装置から表面区分に搬送され、そこで、ロッドピースをオペレータまたは自動化されたロッド受取り手段によって取り出すことができる。

さらに有利には、ロッドリフトが、ロッドピースを側方から差し込むことができるロッド受取り手段を有していることが提案されていてよい。このようなロッド受取り手段は、オペレータによる側方からの簡単な到達性を可能にし、同時に（鉛直に方向設定されたロッドリフトに沿った）ロッドピースの搬送の間の確実な保持のために働く。

少なくとも部分的に中空に形成されているロッドピースが使用される限り、ロッドリフトから直動駆動装置へのロッドピースの引渡しは、有利には挿嵌マンドレルによって行うことができる。この挿嵌マンドレルは、ロッド受取り手段の目標位置への到達後、ロッドピースがロッドリフトから直接的に差し被せられるように配置されている。

ロッドピースは、有利には、水平削孔装置の坑区分におけるハウジングの直径よりも可能な限りほんの少しだけ短い長さを有している。可能な限り長いロッドピースの使用によって、削孔ロッドの個々のロッドピースの接合もしくは解離のために必要となる手間を最小限に減少させることができる。しかし、スペースの理由から、比較的長いロッドピースをロッドリフト内で鉛直な方向に搬送することが必要となるかまたは有利となる。この場合には、挿嵌マンドレルを旋回可能に形成することが提案されていてよく、これによって、ロッドリフトにより搬送されたロッドピースの差被せが、同じくほぼ鉛直な向きで可能となる。その後、ロッドピースの差被せ後、挿嵌マンドレルを、削孔方向に対応するほぼ水平な向きに旋回させることができる。

本発明に係る水平削孔装置の一斜視図である。 図１の水平削孔装置の第２の斜視図である。 図２の一部を拡大して示す図である。 図１〜図３に示した水平削孔装置の下側の区分の斜視図である。 水平削孔装置の、図４に示した運転位置と異なる運転位置を示す図である。 水平削孔装置の回転駆動装置の個別の斜視図である。 水平削孔装置のロッド受取り手段の第１の運転位置における個別の斜視図である。 水平削孔装置のロッド受取り手段の第１の運転位置における個別の断面側面図である。 水平削孔装置のロッド受取り手段の第２の運転位置における個別の斜視図である。 水平削孔装置のロッド受取り手段の第２の運転位置における個別の断面側面図である。 １つのロッドピースを含めた回転駆動装置の連行リングの第１の運転位置における個別の等測図である。 図９ａに示した連行リングおよびロッドピースの正面図である。 １つのロッドピースを含めた回転駆動装置の連行リングの第２の運転位置における個別の等測図である。 図１０ａに示した連行リングおよびロッドピースの正面図である。 ロッド受取り手段ならびにロッドリフトの下側の区分の個別の等測図である。

本発明を以下に図示の実施の形態につき詳しく説明する。

図１には、土壌にパイロット孔を形成する際の本発明に係る水平削孔装置１が等測図で示してある。

この水平削孔装置１は円筒状のハウジング２を有している。このハウジング２は円筒状の周壁３によって部分的に閉鎖されている。水平削孔装置１もしくは水平削孔装置１のハウジング２は機能的に２つの区分、つまり、「坑区分」と呼ばれる下側の区分と、上側の区分とに分割されている。下側の区分は、水平削孔装置１を収容するために特別に掘削された工事坑４の内部に位置している。水平削孔装置１の坑区分では、ハウジング２がほぼ全体的に周壁３によって閉鎖されている。これによって、工事坑４の壁から解離した土壌が、ハウジング２により形成された、水平削孔装置１の別の機能エレメント、特に組み合わされた複合型の直動／回転駆動装置５が位置する中空室内に落下することが阻止されている。さもないと、この中空室内に落下した土壌が別の機能エレメントを汚染し、これによって、水平削孔装置１の機能が損なわれる恐れがある。

水平削孔装置１の、本発明において「表面区分」とも呼ばれる上側の区分では、ハウジング２が部分的に開放されて形成されており、これによって、この範囲にまで延びるロッドリフト６にオペレータが近づけるようになっている。

水平削孔装置１は、工事坑４の内部に「懸垂」した状態で位置決めされている。すなわち、水平削孔装置１は、工事坑４の底に支持されているのではなく、むしろ、水平削孔装置１の表面区分の範囲内でハウジング２の長手方向支持体８に固定された全部で３つの支持脚７を備えた支持装置を介して支持されている。各支持脚７は各長手方向支持体８に全部で５つの異なる位置で固定することができる。これによって、工事坑４内に懸垂される水平削孔装置１の高さ調整を行うことができる。この高さ調整は、たとえば坑区分の内部に位置する直動／回転駆動装置５を、土壌へのパイロット孔の形成に対して適正な高さに位置決めするために重要となる。長手方向支持体８に沿った異なる位置への支持脚７の位置固定は、それぞれ１つの横方向ピン９を介して行われる。この横方向ピン９は、各支持脚７の横方向支持体１０とハウジング２の各長手方向支持体８とに設けられた貫通孔に差し通され、その後、位置固定される。

さらに、各支持脚７はスピンドル支持手段を有している。このスピンドル支持手段は各支持脚７の横方向支持体１０に旋回ジョイントを介して結合されている。スピンドル支持手段はねじ山付きロッド１１を有している。このねじ山付きロッド１１はそのベース端部に支持ベース１２を有している。ねじ山付きロッド１１の、支持ベース１２と反対の側の端部には、ハンドグリップ１３が設けられている。このハンドグリップ１３を介して、ねじ山付きロッド１１をその長手方向中心軸線を中心として回転させることができる。これによって、ねじ山付きロッド１１を取り囲むスピンドルハウジング１４に対して相対的な長手方向移動が達成される。スピンドル支持手段は、すでにハウジング２の長手方向支持体８への支持脚７の固定によって最初の高さ位置決めが達成された後、水平削孔装置１を工事坑４の内部に正確に位置決めするために働く。

図１に認めることができるように、工事坑４は、水平削孔装置１のハウジング２同様、（ほぼ）円筒形状を有している。さらに、この円筒形状の内径は、水平削孔装置１のハウジング２の外径にほぼ対応している。したがって、水平削孔装置１の坑区分の範囲内の周壁３が、多かれ少なかれ、工事坑４の壁に直接接触している。工事坑４の内径とハウジング２の外径との大体の合致によって、掘削すべき工事坑４のサイズを最小値に制限することができるだけでなく、工事坑４の内部での水平削孔装置１の可能な限り大きな面積での均質な支持も同時に達成することができる。さらに、工事坑４とハウジング２との円形の横断面によって、支持が、（水平削孔装置１の長手方向軸線を中心とした）回転によるその都度の位置決めに左右されないようになっている。

工事坑４は、まず、コアドリル（図示せず）によって、必要となる直径（外径）を有する環状の溝が表面封止層（アスファルト表層）に加工され、こうして切り離されたディスク状のアスファルトカバーが取り除かれ、これに続いて、その下方に位置する土壌が吸引掘削機（図示せず）により吸引されることによって掘削される。このために使用される吸引掘削機は、同じく円形の横断面を有する吸引ノズルを有している。工事坑４は、必要となる深さよりもやや深く掘削され、これによって、工事坑４の内部での、懸垂した状態で支持された水平削孔装置１の高さ位置調整が可能となる。なお、その際には、坑底への水平削孔装置１の下側の端部の望ましくない載置が生じないようになっている。

工事坑４の掘削後、水平削孔装置１がクレーン（図示せず）によって工事坑４内に下降され、予めすでにハウジング２の長手方向支持体８に固定された支持脚７が地面に接触させられる。その後、クレーンによって、水平削孔装置１が工事坑４の内部でさらに回転させられて位置決めされる。その際には、水平削孔装置１の坑区分の内部に配置された直動／回転駆動装置５により規定された削孔軸線が、パイロット孔に対する所望の開始方向に向けられるまで、水平削孔装置１がその長手方向軸線を中心として回転させられる。その後、さらに、スピンドル支持手段を介して、水平削孔装置１の作業高さの精密位置調整を行うことができ、また、適度に垂線に対する水平削孔装置１の傾きの精密位置調整も行うことができる。

工事坑４の壁は、特に工事坑４が吸引掘削機によって掘削された場合、規則的に円筒状に形成されていないので、本発明に係る水平削孔装置１は、坑区分の範囲に、規則的なピッチを置いて全周にわたって分配された全部で４つの支持エレメント１５を有している。これらの支持エレメント１５は支持プレート１６を有している。この支持プレート１６は、引き戻された位置において、水平削孔装置１の円筒状の周壁３のそれぞれ一部を成している。支持プレート１６は、それぞれハイドロリックシリンダ１７によって半径方向外向きに変位させることができ、これによって、水平削孔装置１と工事坑４の壁とが直接接触させられ、水平削孔装置１が工事坑４の内部に確実に支持されるようになっている。

支持エレメント１５の個々の構成要素は、図３に良好に認めることができる。各支持プレート１６は第１の旋回ジョイント１８を介して変位レバー１９の第１の端部に結合されている。変位レバー１９は、さらに、第２の旋回ジョイント２１によって水平削孔装置１のハウジング２に旋回可能に支承されている。変位レバー１９の第２の端部は、ハイドロリックシリンダ１７のピストンロッド２０のヘッドに結合されている。したがって、ハイドロリックシリンダ１７の進出もしくは進入によって、変位レバー１９が旋回ジョイント２１を中心として部分回転、つまり、旋回させられる。これによって、各支持プレート１６を半径方向に変位させることができるかまたは再び引き戻すことができる。ハイドロリックシリンダ１７の進入時に支持プレート１６が、ハウジング２の周壁３により規定された内室に侵入することは、終端ストッパ２２によって阻止される。

図２には、図１に相応して、水平削孔装置１全体が示してある。ただし、図２では、坑区分における周壁３の一部が取り除かれており、これによって、坑区分の内部に配置された機能エレメントを認めることができる。

図３〜図５には、水平削孔装置１の機能エレメントの区分が、それぞれ異なる拡大図で示してある。ハウジング２の内部で水平削孔装置１の下側の端部に複合型の直動／回転駆動装置５が配置されていることを認めることができる。この複合型の直動／回転駆動装置５は、個々のロッドピース２３から形成された削孔ロッド２４を土壌内に回転させながら掘進させるために働く。

図６には、水平削孔装置１のその他のエレメントから切り離して、直動／回転駆動装置５の部分断面図が示してある。直動駆動装置は２つのハイドロリックシリンダ２５によって形成される。両ハイドロリックシリンダ２５のピストンロッド２６は各シリンダ管２７を完全に貫通していて、その両端部で水平削孔装置１のハウジング２に結合されている。ピストンロッド２６は、中間に配置されたそれぞれ１つのピストン（図示せず）を有している。このピストンは、それぞれシリンダ管２７とピストンロッド２６との間に形成された環状室を２つの作業チャンバに分割している。両作業チャンバには、それぞれハイドロリック管路６６を介してハイドロリックオイル、つまり、油圧（作動）油を供給することができる。個々の作業チャンバに供給されるハイドロリックオイルの圧力に関連して、一方向または他方向へのピストンロッド２６に対するシリンダ管２７の運動が達成される。直動駆動装置の両ハイドロリックシリンダ２５の運動は同期化されている。

回転駆動装置は、直動駆動装置を形成するハイドロリックシリンダ２５の両シリンダ管２７の間に配置されていて、両シリンダ管２７に取り付けられている。回転駆動装置は、中空伝動装置２８にフランジ結合されたモータ２９（特にハイドロリックモータまたは電動モータ）を有している。このモータ２９の駆動軸３０は傘歯車３１に結合されている。この傘歯車３１は、さらに、歯付きリング３２に噛み合っている。この歯付きリング３２は、さらに、ねじ締結部材３３を介して駆動スリーブ３４に結合されている。この駆動スリーブ３４は、２つの転がり軸受け３５を介して中空伝動装置２８のハウジング３６の内部に回転支承されている。したがって、モータ２９の駆動軸３０の回転によって、駆動スリーブ３４がその長手方向軸線を中心として回転させられる。この長手方向軸線は、駆動スリーブ３４の内部に保持された削孔ロッド２４の長手方向軸線ひいては削孔軸線、すなわち、形成したいパイロット孔の開始方向、または工事坑４の壁で終わる孔の長手方向軸線もしくは老朽管の長手方向軸線にほぼ対応している。

駆動スリーブ３４の回転運動と、直動駆動装置のハイドロリックシリンダ２５により発生させられた長手方向運動とを、駆動スリーブ３４内に保持された削孔ロッド２４に伝達するためには、伝動リングと呼ぶこともできる連行リング３７が働く。この連行リング３７は、その内部での削孔ロッド２４の運転位置において、この削孔ロッド２４を形状接続的に、つまり、互いに対応する部分の形状に基づく係合により位置固定している。連行リング３７は駆動スリーブ３４の内部に形状接続的に支承されていて、摩耗時に簡単に交換することができる。その際には、まず、駆動スリーブ３４の内面に設けられた相応の溝からスナップリング６３が取り外され、その後、駆動スリーブ３４からスペーサリング６４が引き出される。その後、連行リング３７を問題なく駆動スリーブ３４から引き出すことができる。

図９ａおよび図９ｂならびに図１０ａおよび図１０ｂには、連行リング３７の内部の削孔ロッド２４の、水平削孔装置１を運転するために重要となる２つの運転位置が、それぞれ２つの図で示してある。両運転位置は、連行リング３７がその長手方向軸線を中心として削孔ロッド２４に対して相対的に９０°相対回動させられている点で異なっている。図９ａおよび図９ｂに示した運転位置では、削孔ロッド２４が連行リング３７内に係止されている。この係止は、削孔ロッド２４のロッドピース２３の特別な外面形状と、この外面形状に適合された、連行リング３７の中央の開口の形状とによって達成される。

削孔ロッド２４の各ロッドピース２３は、比較的小さな直径を有する１つの中間の区分３８と、比較的大きな直径を有する２つの端区分３９ａ，３９ｂとを備えた円筒状の基本形状を有している。１つのロッドピース２３の各端区分３９ａ，３９ｂには、２つの平行な扁平加工部４０が設けられている。これによって、２つの平行な真っ直ぐな面と、互いに反対の側に位置する２つの円弧状の面とを備えた横断面が得られる。この横断面に対応する貫通開口を連行リング３７が形成しており、これによって、ロッドピース２３を連行リング３７の貫通開口内に差し込み、連行リング３７と、その内部にガイドされたロッドピース２３とが、図１０ａおよび図１０ｂに示した回転に関する位置決め状態で互いに配置されている限り、ロッドピース２３を貫通開口内で自由に（長手方向に）移動させることが可能となる。

ロッドピース２３を連行リング３７に係止するためには、ロッドピース２３の各端区分３９ａ，３９ｂに形成された２つの円弧状の係止溝４１が連行リング３７の内部に位置するまで、ロッドピース２３が貫通開口の内部で移動させられる。係止溝４１によって、時計回り方向で９０°だけ図９ａおよび図９ｂに示した運転位置（係止位置）に連行リング３７を相対回動させることが可能となる。９０°よりも多い回動は、ロッドピース２３の長手方向軸線を中心として１８０°だけ互いにずらされて配置された両係止溝４１が、９０°の角度区分でしか円弧状に形成されておらず、その後、真っ直ぐに延びて終わっていることによって阻止される。これによって、２つの突起４２が形成される。両突起４２の間隔は、連行リング３７の貫通開口の（連行リング３７の貫通開口の真っ直ぐな両縁部の間隔に対応する）狭い幅よりも大きく設定されている。両突起４２は、図９ａおよび図９ｂに示した係止位置では、連行リング３７の縁部に当接していて、したがって、（時計回り方向での）更なる回動を阻止している。

連行リング３７内でのロッドピース２３の係止位置では、連行リング３７を介してロッドピース２３にもしくは削孔ロッド２４全体に（ロッドピース軸線の長手方向での）長手方向力と（図９ａ〜図１０ｂにおいて時計回り方向での）トルクとを伝達することができる。

各ロッドピース２３の中間の区分３８は、縮径された外径を有しており、これによって、端区分３９ａ，３９ｂに比べて少ない（規定された）曲げ剛性が達成されている。これによって、制御可能な傾斜削孔ヘッドの使用が可能となっている。土壌内での削孔ヘッド４３の切換制御によって、部分的に円弧状の削孔経過が達成される。この円弧状の削孔経過に削孔ロッド２４は適合されなければならない。このことは、相応の曲げ負荷に繋がる。各ロッドピース２３の、縮径され、ひいては、端区分３９ａ，３９ｂに比べて比較的曲げ軟性的な中間の区分３８は、ロッドピース２３を全体的に曲げ軟性的に保つものの、同時に、ねじ山に基づき特に破折の危険をはらんでいる端区分３９ａ，３９ｂを剛性的に形成するために働く。

水平削孔装置１の坑区分の下側の端部への複合型の直動／回転駆動装置５の配置ならびに水平削孔装置１の少ない外寸（ハウジング２は約６０ｃｍの最大の直径を有している）に基づき、個々のロッドピース２３を直動／回転駆動装置５に手動で供給することはできない。むしろ、このためには、自動化されたロッド供給装置が設けられている。このロッド供給装置は、直動／回転駆動装置５の高さに配置されたロッド受取り手段４４と、ロッドリフト６とから成っている。

ロッド受取り手段４４は、全体図で図４および図５に示してあり、個別の図で図７ａ、図７ｂ、図８ａおよび図８ｂに示してある。ロッド受取り手段４４の中心のエレメントは挿嵌マンドレル４５である。この挿嵌マンドレル４５はブリッジ４６に支承されている。このブリッジ４６は、２つの別のハイドロリックシリンダ４８のシリンダ管４７に結合されている。両ハイドロリックシリンダ４８も、シリンダ管４７の両側からピストンロッド４９が突出するようなハイドロリックシリンダである。両ピストンロッド４９の両自由端部は水平削孔装置１のハウジング２に結合されており、これによって、ハイドロリックシリンダ４８にハイドロリックオイルが相応に供給されることにより、シリンダ管４７を、静止したピストンロッド４９に対して移動させることができ、ひいては、ロッド受取り手段４４を水平方向に移動させることができる。

ロッド受取り手段４４の挿嵌マンドレル４５は、ブリッジ４６の内部に１つの水平な軸線を中心として旋回可能に支承されている。図７ａおよび図７ｂに示した終端位置と、図８ａおよび図８ｂに示した終端位置との間での旋回が可能となる。この旋回は、相応のハイドロリック接続部６５を介してハイドロリックオイルが供給される別のハイドロリックシリンダ５０を介して達成される。

図７ａおよび図７ｂに示した位置決め状態では、挿嵌マンドレル４５の長手方向軸線と、挿嵌マンドレル４５に差し被せられた１つのロッドピース２３の長手方向軸線とが、回転駆動装置の駆動スリーブ３４の長手方向軸線に対して同軸的であり、したがって、水平削孔装置１の削孔方向に向けられている。図８および図８ｂに示した鉛直な位置決め状態ひいては図７ａおよび図７ｂに示した運転位置に対して９０°だけ旋回させられた位置決め状態では、挿嵌マンドレル４５と、この挿嵌マンドレル４５に差し被せられたロッドピース２３とが、ロッドリフト６のガイドレール５１の内部に位置決めされている。挿嵌マンドレル４５のこの運転位置では、１つのロッドピース２３をロッドリフト６から挿嵌マンドレル４５に差し被せることができるかまたは挿嵌マンドレル４５から引き抜くことができる。

ロッドリフト６のガイドレール５１の内部には、１つのロッドピース２３を収容することができる収容キャリッジ５２が移動可能にガイドされている。この収容キャリッジ５２は、駆動ベルト５３の、ガイドレール５１の外部でこのガイドレール５１に対して平行に延びる区間に取り付けられている。駆動ベルト５３の上側の駆動ローラがモータ（図示せず）に結合されており、これによって、駆動ベルト５３が駆動される。下側の変向ローラ５４は軸５５に支承されている。この軸５５はその両端部において、それぞれ１つのねじ山付きロッド５６と、それぞれ１つの溝５７とにガイドされている。ねじ山付きロッド５６の回転によって、下側の変向ローラ５４の鉛直な位置を変化させることができ、これによって、駆動ベルト５３が緊張させられる。この駆動ベルト５３によって、収容キャリッジ５２をガイドレール５１の内部で昇降させることができる。こうして、水平削孔装置１の表面区分に設けられた供給ステーション５８にオペレータにより挿入された１つのロッドピース２３を、坑区分に設けられたロッド受取り手段４４に搬送することができ、また、逆方向に搬送することができる。

図１１には、ロッド受取り手段４４と、１つのロッドピース２３が内部に保持された収容キャリッジ５２を含めたロッドリフト６の下側の部分とが、個別の図で示してある。収容キャリッジ５２は貫通開口を形成している。この貫通開口内には、ロッドピース２３をオペレータによって供給ステーション５８の範囲で側方から挿入することができる。収容キャリッジ５２内には、挿入されたロッドピース２３が懸垂した状態で支承される。すなわち、２対の突出部５９が、それぞれ１つの自由室を形成している。この自由室は、ロッドピース２３の中間の区分３８の直径よりもほんの僅かに広幅であって、ロッドピース２３の端区分３９ａ，３９ｂの広幅の側よりもほんの僅かに狭幅である。両突出部対のうちの一方が前方の端区分３９ａの係止溝４１内に係合しているのに対して、第２の突出部対はロッドピース２３の中間の区分３８内に係合している。収容キャリッジ５２の２つの突出部対を介して、収容キャリッジ５２の内部に位置決めされたロッドピース２３が形状接続的に（鉛直方向でかつ側方で）保持される。当然ながら、ロッドピース２３を収容キャリッジ５２の内部に保持するために、ただ１つの突出部対またはただ１つの単独の突出部を使用することも可能である。

ロッドリフト６のガイドレール５１の内部での収容キャリッジ５２の下降によって、この収容キャリッジ５２内に保持されたロッドピース２３が、鉛直に方向設定された挿嵌マンドレル４５に差し被せられる（図５［収容キャリッジは図示せず］、図８ａおよび図８ｂ参照）。これに続いて、この挿嵌マンドレル４５が９０°だけ、図４、図７ａおよび図７ｂに示した水平な運転位置に旋回させられる。これによって、ロッドピース２３が収容キャリッジ５２から外向きに側方に旋回させられる。その後、この収容キャリッジ５２を再び供給ステーション５８に移動させることができ、これによって、１つの別のロッドピース２３を挿入することができる。

水平削孔装置１は、湿式削孔を実施するために設計されている。すなわち、削孔ロッド２４の前側に配置された削孔ヘッド４３に削孔ロッド２４を介して削孔液が供給される。この削孔液は前側のかつ側方の流出開口を通って流出する。削孔ヘッド４３への削孔液の供給を可能にするためには、削孔ロッド２４の個々のロッドピース２３が一貫して中空に形成されている。削孔液は削孔ロッド２４に挿嵌マンドレル４５を介して供給される。このためには、この挿嵌マンドレル４５も同じくほぼ一貫して中空に形成されている。この挿嵌マンドレル４５は、後側の端部、すなわち、装着されたロッドピース２３を越えて突出した端部でのみ螺合クロージャ６０によって閉鎖されている。中空の挿嵌マンドレル４５により形成された内室には、削孔液が、同じく中空に形成された軸を介して供給される。この軸には、挿嵌マンドレル４５が相対回動可能に支承されている。挿嵌マンドレル４５とロッドピース２３との間のギャップを通る削孔液の漏れは、挿嵌マンドレル４５の外面に設けられた２つのシールリングによって阻止される。これによって、削孔液源への旋回可能な挿嵌マンドレル４５の確実なかつ構造的に単純な接続を簡単に達成することができる。これに対して、挿嵌マンドレル４５の旋回可能性を維持したまま、フレキシブルな供給ホースを介して削孔液源への接続を達成することには、構造的に一層手間がかかる。なぜならば、このような削孔ロッド２４に削孔液を供給する高い圧力によって、極めて耐圧性のひいてはほとんど弾性的でない供給ホースの使用が必要となるからである。この供給ホースは、さらに、挿嵌マンドレル４５の旋回運動を妨害し、これによって、旋回のために、より大きくて高性能のハイドロリックシリンダ５０が必要となる恐れがある。

パイロット孔を形成するための水平削孔装置１は、以下のように使用される。

まだ工事坑４内への水平削孔装置１の下降前に、図１に示した削孔ヘッド４３が、ハウジング２に形成された、削孔ロッド２４に対する通過開口６１を通して回転駆動装置の駆動スリーブ３４内に差し込まれる。このことは、削孔ヘッド４３が、いわゆる「ウォーク・オーバ受信器（携帯型の受信器）」によるロケーティング（位置特定）のための組み込まれた送信器を有していて、これによって、ロッドピース２３よりも長く形成されているので必要となる。削孔ヘッド４３は（後方の）端区分６２を有している。この端区分６２は幾何学的な形状に関してロッドピース２３の端区分３９ａ，３９ｂに対応している。互いに反対の２つの側に平行な扁平加工部を備えた円筒状の基本形状を備えた端区分６２には、２つの円弧状の係止溝が加工されている。両係止溝内には、連行リング３７を時計回り方向への９０°回動によってねじり込むことができる。これによって、削孔ヘッド４３が回転駆動装置に係止されている。この回転駆動装置は最も後方の位置に位置している。この位置には、削孔ヘッド３４が直動駆動装置によって可能な限り十分に通過開口６１から離れる方向で移動させられている。

これに続いて、すでに説明したように、水平削孔装置１が工事坑４内に下降され、位置決めされ、支持される。

その後、直動／回転駆動装置５の使用によって、削孔ヘッド４３が可能な限り十分に土壌内に回転しながら押し込まれる、つまり、ねじり込まれる。削孔ヘッド４３の長さに基づき、ねじり込みは直動駆動装置の２回の行程によって行われる。第１の行程では、連行リング３７が、２つの平行な扁平加工部の前方の端部に位置しており、これによって、そこに形成された段部を介して押圧力が伝達されると共にレンチ面として働く平行な扁平加工部を介してトルクが伝達される。第１の行程後、直動駆動装置が戻され、これによって、連行リング３７が係止溝内に係合して、削孔ヘッド４３を係止することができる。これに続いて、直動駆動装置が再び所定の作業行程だけ前方に運動させられる。これによって、削孔ヘッド４３が十分にねじり込まれる。この場合、回転駆動装置は、たとえば図４および図５に示した最も前方の位置に位置している。これに続いて、貫通開口の範囲に設けられた係止フォーク（図示せず）が下方に移動させられる。この係止フォークのフォーク幅は、削孔ヘッド４３の平行な両扁平加工部の間隔ならびに両係止溝の間隔に対応している。削孔ヘッド４３は回転駆動装置によって、端区分の両扁平加工部が鉛直に方向設定されているように予め位置決めされており、これによって、係止フォークが削孔ヘッド４３の端区分に（係止溝の前方の区分において）上方から係合することができる。これによって、形状接続的な位置固定により、削孔ヘッド４３の回動が一時的に阻止される。

土壌内への削孔ヘッド４３の掘進の間、オペレータによって、すでに第１のロッドピース２３が収容キャリッジ５２内に挿入されていて、ロッドリフト６の移動によって挿嵌マンドレル４５に差し被せられている。この挿嵌マンドレル４５と、この挿嵌マンドレル４５に差し被せられたロッドピース２３とを水平な向きに９０°だけ旋回させた後、このロッドピース２３は、すでにねじり込まれた削孔ヘッド４３に対して十分に同軸的な位置に位置している。その後、ロッド受取り手段４４の両ハイドロリックシリンダ４８の移動によって、ロッドピース２３の前側のねじ山付きコネクタを削孔ヘッド４３の後側のねじ山付きソケットに接近させることができる。その後、連行リング３７が削孔ヘッド４３の係止溝から解離され、直動／回転駆動装置５が、第１のロッドピース２３の前方の端区分３９ａの規定された範囲に位置するまで戻される。回転駆動装置の操作によって、第１のロッドピース２３が、係止フォークにより回動方向で位置固定された削孔ヘッド４３に螺合される。この場合、トルクは平行な扁平加工部４０を介して伝達される。連行リング３７がまだ係止溝４１内に係止されていないことによって、ロッドピース２３を螺合時に連行リング３７に対して相対的に長手軸方向に移動させることができる。これによって、直動駆動装置により実現される手間のかかる長さ補償なしに、ロッドピース２３の螺合のために必要となるロッドピース２３の長手方向運動を実現することができる。

螺合の間の回転駆動装置の位置は、ロッドピース２３と削孔ヘッド４３との完全な螺合後、前方の端区分３９ａの係止溝４１が連行リング３７の内部に位置しており、これによって、この連行リング３７が９０°回動によって直接、すなわち、直動駆動装置の更なる移動が必要となることなしに、係止溝４１内に係合することができ、これによって、ロッドピース２３が長手方向でも位置固定されるように選択されている。その後、回転駆動装置が再びその前方の終端位置に到達するまで、削孔ヘッド４３と第１のロッドピース２３とから成る削孔セットがねじり込まれる。

その後、回転駆動装置が（逆方向での）連行リング３７の９０°回動によって係止解除され、連行リング３７が第１のロッドピース２３の後方の端区分３９ｂの係止溝４１内に係合することができるまで、回転駆動装置が直動駆動装置のハイドロリックシリンダ２５によって戻される。後方の端区分３９ｂの係止溝４１内で連行リング３７が再び９０°回動によって係止される。その後、削孔ヘッド４３と第１のロッドピース２３とから成る削孔セットが、直動／回転駆動装置５の使用によって直動駆動装置の更なる作業行程だけ土壌内に引き続き掘進させられる。

回転駆動装置がその前方の終端位置に到達するやいなや、ロッド受取り手段４４が再び後方の位置に戻され、挿嵌マンドレル４５が鉛直な位置に旋回させられる。この鉛直な位置では、すでに供給ステーション５８に移動させられた収容キャリッジ５２内にオペレータによって挿入された第２のロッドピース２３を挿嵌マンドレル４５に挿嵌することができる。

直動駆動装置の作業行程の終了後、第１のロッドピース２３の前方の端区分３９ａの係止溝４１が係止フォークの下方に位置している。その後、この係止フォークを下方に移動させることができ、これによって、第２のロッドピース２３が既存の削孔セットに螺合される間、この削孔セットが位置固定される。このためには、第２のロッドピース２３がロッド受取り手段４４によって第１のロッドピース２３の後方の端部に接近させられる。同時に回転駆動装置が第１のロッドピース２３から解離され、第２のロッドピース２３の前方の端区分３９ａに設けられた平行な扁平加工部４０に作用するまで、後方に移動させられる。その後、直動／回転駆動装置５の使用によって、第２のロッドピース２３が第１のロッドピース２３に螺合される。この螺合の完了後、連行リング３７が第２のロッドピース２３の前方の端区分３９ａの係止溝４１内に係止され、削孔セットが再び、（直動駆動装置の）前方の終端位置に到達するまでねじり込まれる。その後、直動／回転駆動装置５が連行リング３７の９０°相対回動によって第２のロッドピース２３から解離され、再び後方に移動させられ、これによって、第２のロッドピース２３が後方の端区分３９ｂにおいて係止され、削孔セットが再び更なる作業行程だけ土壌内に掘進させられる。

削孔ヘッド４３の場合と異なり、係止フォークは常にロッドピース２３の係止溝４１内に係合し、これによって、係止フォークもしくは削孔セットが、回転に対してだけでなく、長手方向への運動に対しても位置固定されている。これによって、圧縮された土壌と、負荷により伸縮された削孔ロッドとの弾性的な復元に基づき、削孔セットが不都合に変位させられることを阻止することができる。

その後、後続のロッドピース２３の継足しおよびねじり込みが同様に行われる。

パイロット孔が完成した後、削孔ヘッド４３を拡径装置（図示せず）に置き換え、これによって、削孔ロッド２４の引戻しの間に孔を拡径することが提案されていてよい。場合により、拡径ヘッドに新設管（図示せず）または、拡径装置と同時に孔内に引き込まれるその他の供給管路（図示せず）が取り付けられてよい。

削孔ロッド２４の引戻し時には、この削孔ロッド２４がそれぞれ１つのロッドピース２３の分だけ歩進的に徐々に短縮される。このことは、以下のように行われる。

回転駆動装置の連行リング３７が、最後のロッドピース２３の後方の端区分３９ｂの係止溝４１内に係止されている。回転駆動装置が、直動駆動装置のハイドロリックシリンダ２５の移動によって後方に移動させられる。これに続いて、係止フォークが下方に移動させられ、１つ前のロッドピース２３の後方の端区分３９ｂの係止溝４１内に係合することにより、このロッドピース２３を位置固定する。その後、直動／回転駆動装置５が、連行リング３７の９０°回動によってロッドピース２３から解離され、再び前方に移動させられて、連行リング３７が最後のロッドピース２３の前方の端区分３９ａの係止溝４１内に係合するようになっている。係止フォークが１つ前のロッドピース２３の前方の端区分３９ａに係止することができるまで、直動駆動装置の更なる作業行程によって、削孔ロッド２４が土壌から引き出される。その後、最後のロッドピース２３を１つ前のロッドピース２３から反時計回り方向への駆動スリーブ３４の回転によって緩めることができる。端区分の範囲におけるロッドピース２３の特別な形状によって、連行リング３７が、係止溝４１にも、長手軸方向でも、位置固定される恐れなしに、ねじ山結合を解除するためのトルクを伝達することができる。これによって、ロッドピース２３の緩め時にねじ山ピッチに相応して連行リング３７をロッドピース２３にわたって滑動させることができる。これによって、直動駆動装置による長さ補償を回避することができる。同時にロッド受取り手段４４が前方に移動させられ、これによって、緩められた最後のロッドピース２３が受け取られる。その後、ロッド受取り手段４４が再びその最も後方の位置に移動させられると同時に直動／回転駆動装置５が前方に移動させられ、これによって、この直動／回転駆動装置５が、この場合には最後の（以前では１つ前の）ロッドピース２３の後方の端区分３９ｂに作用することができる。その後、緩められたロッドピース２３が駆動スリーブ３４から完全に進出させられていて、鉛直な位置への挿嵌マンドレル４５の旋回によって、ロッドリフト６の収容キャリッジ５２内に挿入されるようになっている。これに続いて、この収容キャリッジ５２を上向きで供給ステーション５８に移動させることができ、この供給ステーション５８でロッドピース２３をオペレータによって取り出すことができる。

同様の形式で全てのロッドピース２３が連続して削孔ロッド２４から解離され、水平削孔装置１から取り出される。

図示の水平削孔装置は、特に都心の地域での使用、特に供給範囲（たとえばガス、水、電流、グラスファイバ等）における家庭用配管の形成のために適している。少なくとも２０ｍまでの長さの孔を形成することができる。その後、この孔は、最大６３ｍｍの外径を備えた管またはケーブルの引込みのために使用される。

１ 水平削孔装置
２ ハウジング
３ 周壁
４ 工事坑
５ 複合型の直動／回転駆動装置
６ ロッドリフト
７ 支持脚
８ 長手方向支持体
９ 横方向ピン
１０ 横方向支持体
１１ ねじ山付きロッド
１２ 支持ベース
１３ ハンドグリップ
１４ スピンドルハウジング
１５ 支持エレメント
１６ 支持プレート
１７ ハイドロリックシリンダ
１８ 第１の旋回ジョイント
１９ 変位レバー
２０ ピストンロッド
２１ 第２の旋回ジョイント
２２ 終端ストッパ
２３ ロッドピース
２４ 削孔ロッド
２５ ハイドロリックシリンダ
２６ ピストンロッド
２７ シリンダ管
２８ 中空伝動装置
２９ モータ
３０ 駆動軸
３１ 傘歯車
３２ 歯付きリング
３３ ねじ締結部材
３４ 駆動スリーブ
３５ 転がり軸受け
３６ ハウジング
３７ 連行リング
３８ 中間の区分
３９ａ，３９ｂ 端区分
４０ 扁平加工部
４１ 係止溝
４２ 突起
４３ 削孔ヘッド
４４ ロッド受取り手段
４５ 挿嵌マンドレル
４６ ブリッジ
４７ シリンダ管
４８ ハイドロリックシリンダ
４９ ピストンロッド
５０ ハイドロリックシリンダ
５１ ガイドレール
５２ 収容キャリッジ
５３ 駆動ベルト
５４ 変向ローラ
５５ 軸
５６ ねじ山付きロッド
５７ 溝
５８ 供給ステーション
５９ 突出部
６０ 螺合クロージャ
６１ 通過開口
６２ 端区分
６３ スナップリング
６４ スペーサリング
６５ ハイドロリック接続部
６６ ハイドロリック管路

Claims (15)

1. 土壌内に水平孔を準備するための方法において、
   ａ． 横断面円形の工事坑（４）を形成し；
   ｂ． 該工事坑（４）内に水平削孔装置（１）を下降し、その際、該水平削孔装置（１）は、少なくとも下降後に工事坑（４）内に配置されている区分に部分的に円形の横断面を有しており；
   ｃ． 水平孔を水平削孔装置（１）の使用によって形成することを特徴とする、土壌内に水平孔を準備するための方法。
2. ８５ｃｍ以下、特に６０ｃｍ以下の直径を有する工事坑（４）を形成する、請求項１記載の方法。
3. 工事坑（４）を、コアドリルによる表面封止層の穿孔および／または土壌の吸引によって形成する、請求項１または２記載の方法。
4. 請求項１から３までのいずれか１項記載の方法に使用するための水平削孔装置（１）において、該水平削孔装置（１）が、直動駆動装置と、該直動駆動装置により土壌内に打込み可能な削孔ロッド（２４）とを備えており、水平削孔装置（１）が、さらに、直動駆動装置を取り囲むハウジング（２）を有しており、該ハウジング（２）が、少なくとも運転状態で工事坑（４）の内部に配置されている区分（坑区分）において少なくとも部分的に円筒状に形成されていることを特徴とする、水平削孔装置。
5. ハウジング（２）が、坑区分において、ほぼ閉鎖された周壁（３）を形成している、請求項４記載の水平削孔装置。
6. 水平削孔装置（１）が、ハウジング（２）の外周面を越えて半径方向に移動可能である少なくとも１つの支持エレメント（１５）を有しており、これによって、水平削孔装置（１）が、工事坑（４）の壁に支持されるようになっている、請求項４または５記載の水平削孔装置。
7. 水平削孔装置（１）が、少なくとも２つ、有利には３つ、４つまたは５つの支持エレメント（１５）を有しており、該支持エレメント（１５）が、ハウジング（２）の全周にわたって分配されて配置されていて、個々にまたはグループで移動可能である、請求項６記載の水平削孔装置。
8. 支持エレメント（１５）が、周壁（３）の一部を成すそれぞれ１つの支持プレート（１６）を有している、請求項６または７記載の水平削孔装置。
9. 水平削孔装置（１）が、ハウジング（２）の、運転状態で工事坑（４）の上方に配置されている区分（表面区分）を有している、請求項４から８までのいずれか１項記載の水平削孔装置。
10. 水平削孔装置（１）が、該水平削孔装置（１）を地面に支持するための少なくとも１つの支持装置を有している、請求項４から９までのいずれか１項記載の水平削孔装置。
11. 支持装置が、調節可能に形成されており、これによって、工事坑（４）内での水平削孔装置（１）の高さ位置決めが可能である、請求項１０記載の水平削孔装置。
12. 水平削孔装置（１）が、表面区分と坑区分との間で削孔ロッド（２４）のロッドピース（２３）を搬送するロッドリフト（６）を有している、請求項４から１１までのいずれか１項記載の水平削孔装置。
13. ロッドリフト（６）が、ロッドピース（２３）を側方から差し込むことができるロッド受取り手段を有している、請求項１２記載の水平削孔装置。
14. 水平削孔装置（１）が、直動駆動装置の範囲に配置された挿嵌マンドレル（４５）を有しており、該挿嵌マンドレル（４５）にロッドリフト（６）からロッドピース（２３）が差被せ可能である、請求項１２または１３記載の水平削孔装置。
15. 挿嵌マンドレル（４５）が、ほぼ鉛直な搬送位置から、ほぼ水平な削孔位置に旋回可能である、請求項１４記載の水平削孔装置。

Images