DE10011994C1 - Seilzugvorrichtung für Berst-/Aufweitvorrichtungen - Google Patents
Seilzugvorrichtung für Berst-/AufweitvorrichtungenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Zuggerät für eine Berst- oder Aufweitvorrichtung mit einem Zugmittel, wobei mindestens zwei Zugelemente wechselweise eine Zugkraft auf das Zugmittel ausüben sowie eine Zugvorrichtung für ein Horizontalgerät, welches die Nachteile herkömmlicher Winden beim Einsatz mit unterirdischen Horizontalvortriebsgeräten vermeidet.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schub- oder Zuggerät für Bohr-, Berst- oder Auf
weitvorrichtungen für Horizontalvortriebsarbeiten beispielsweise in einem
unterirdischen Kanal.
Ein solcher Kanal kann beispielsweise in Form einer Pilotbohrung erstellt
werden oder in Form einer zu ersetzenden unterirdischen Altleitung vorlie
gen. Das Erstellen einer solchen Pilotbohrung ist in der DE 197 05 346 A1
beschrieben.
Das zerstörende Ersetzen einer unterirdischen Altleitung ist zum Beispiel in
der DE 197 47 250 C1 beschrieben. Beim Erstellen oder Aufweiten der vor
genannten Pilotbohrungen oder dem Erneuern von Altleitungen oder auch
dem Einziehen einer neuen Leitung in die Pilotbohrung sind verschiedene
Systeme für den Vortrieb der Bohr-, Berst- oder Aufweitvorrichtung, mit de
ren Hilfe die Pilotbohrung erstellt und in ihrem Querschnitt erweitert oder die
Altleitung, beispielsweise durch einen Schneidkopf zerstört wird, bekannt.
Unter anderem sind, wie in der DE 195 48 835 C1 beschrieben, dynamisch
schlagende Schlagvortriebsgeräte ebenso, wie die in der DE 197 25 628 C1
beschriebenen Geräte mit statischem Vortrieb mittels eines Zug- oder
Schubgestänges, bekannt.
Ebenfalls anzutreffen ist die Kombination eines dynamisch arbeitenden
Schlagvortriebsgerätes mit einer zusätzlichen Zugvorrichtung, beispielsweise
in Form einer Seilwinde. Der Hauptanteil der Vortriebsarbeit wird dabei durch
den dynamisch schlagenden Antrieb geleistet, während die Winde in erster
Linie zur Führung des Schlagvortriebsgerätes eingesetzt wird. Bei einer sol
chen Kombination entstehen in der Praxis jedoch erhebliche Probleme, da
die Winde unter den dynamischen Schlagkräften des Schlagvortriebsgerätes
stark beansprucht wird und insbesondere Schäden an den Trägern des
Spillkopfes auftreten.
Ein weiteres Problem besteht darin, eine konstante Zugkraft mittels einer
Winde auf das dynamisch fortschreitende Schlagvortriebsgerät zu übertra
gen. Dies ist besonders schwierig, in Fällen, in denen das Schlagvortriebsge
rät aufgrund eines hohen Umgebungswiderstandes einen äußerst langsa
men Vortrieb ausführt und - sofern die Winde keine hierfür besonders einge
richtete Steuerung aufweist - zu einer Überbeanspruchung des Hydrau
likantriebs der Winde führen kann.
Die vorgenannten Probleme werden im Bereich des Schlagbohrens dadurch
verstärkt, daß die Entwicklung der dynamischen Schlagvortriebsgeräte von
zunehmender Größe gekennzeichnet ist, während entsprechende Winden
kaum zur Verfügung stehen. Größere Schlagvortriebsgeräte setzen die Win
den einer besonderen Beanspruchung aus, da solchen Geräten eine relativ
verringerte Mantelreibung bei extremem Wechsel von Be- und Entlastung zu
eigen ist.
Soweit größere Winden im Stande der Technik bekannt sind, ist deren An
schaffung aufgrund des im Verhältnis zum Schlagvortriebsgerät hohen An
schaffungspreises unwirtschaftlich. Der Versuch, zu klein dimensionierte
Winden mit den üblichen Schlagvortriebsgeräten einzusetzen, führt regel
mäßig zu einer Beschädigung der Winde.
Aus der DE 196 08 056 C1 ist eine Vorrichtung zum Verbinden eines
Rohrstranges mit einem Spannrahmen und einem linearen Spannantrieb
bekannt, die über ein Zugmittel, wie beispielsweise eine Kette, eine Zugkraft
zum Verbinden von einzelnen Rohren hinter dem Horizontalvortriebsgerät
erzeugt. Eine derartige Vorrichtung wurde in der Praxis auch für den Vortrieb
eines Erdvortriebsgerätes eingesetzt und dabei am Vortriebskopf des Ge
rätes befestigt. Die Verwendung einer Vorrichtung gemäß der DE 196 08 056 C1
für den ergänzenden und leitenden Vortrieb von schlagenden Hori
zontalvortriebsgeräten verringert zwar bei entsprechender Ausgestaltung die
im Stande der Technik von Spillwinden her bekannten Materialprobleme,
führt aber zu eigenen Schwierigkeiten aufgrund der nicht kontinuierlich wir
kenden Zugkraft.
Zu gleichen Problemen führen die im Stande der Technik bekannten Seil
zugvorrichtungen, die insbesondere als Handseilzug bekannt sind, aber
auch hydraulisch betrieben werden können. Sämtliche solcher Vorrichtungen
weisen einen diskontinuierlichen Seilzug auf, da der Linearantrieb in der
Leerhubphase lediglich eine Arretierung des Seils zuläßt und dabei den Seil
vortrieb unterbricht. Solche Vorrichtungen eignen sich daher in der Praxis
nicht als Windenersatz.
Des weiteren ist es bekannt, Berst-, Aufweit- oder Bohrgeräte mit Hilfe eines
Schub- oder Zuggestänges durch das Erdreich oder durch ein Rohr zu be
wegen. Eine entsprechende Vorrichtung ist aus der DE 197 25 628 A1 be
kannt. Auch hierbei ist eine diskontinuierliche Bewegung von Nachteil, da
diese nicht nur den Vortrieb erschwert, sondern auch verlangsamt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schub- oder Zugvor
richtung für ein Horizontalvortriebsgerät zu schaffen, welche die Nachteile
herkömmlicher Geräte beim Einsatz mit unterirdischen Horizontalvortriebsge
räten vermeidet.
Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprü
che. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen wieder
gegeben.
Im einzelnen kann die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst werden,
daß ein Zugmittel, wie beispielsweise ein Seil oder ein Schubmittel, wie z. B.
ein Gestänge, welches an dem Horizontalvortriebsgerät befestigt ist, mit ei
nem Schub-/Zuggerät verbunden ist, das zwei Schub-/Zugelemente bzw.
Schub-/Zugeinheiten aufweist, die wechselweise eine Schub- oder Zugkraft
auf das Gestänge bzw. Seil oder ein anderes gewähltes Zugmittel ausüben
und so die Tot-Zeit herkömmlicher Linearantriebe beim Leerhub des Antriebs
weitgehend vermeiden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es im Bereich der Zugmittel, die
Vorteile der kostengünstigen und stabilen Linearantriebe mit den Vorteilen
des kontinuierlichen Seilzugs einer Spillwinde zu verbinden. Erfindungsge
mäß lassen sich auch mehr als zwei Zugeinheiten einsetzen.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich eine weitgehend kontinu
ierliche Bewegung des Bohrgerätes mit einer Vorrichtung in kompakter Bau
weise erreichen, die den auf der Baustelle gewünschten geringen Platzbe
darf bei leichter Transportabilität aufweist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestell
ten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Zugvorrich
tung in vertikaler Anordnung;
Fig. 2 eine Detailansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Fig. 1;
Fig. 3 eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zugvor
richtung;
Fig. 4 eine Ausführungsform der Fig. 3 mit Gestängeschüssen;
Fig. 5 eine Ausführungsform mit Y-Klinkenantrieb.
Ein schlagendes Horizontalvortriebsgerät 1 mit einem Berstkopf 2 ist über
ein Seil 3 mit einer vertikal in einer Bohrgrube angeordneten Seilzugvorrichtung
4 verbunden. Beim Vortrieb des Berstgerätes 1, 2 wird die im Erdreich
befindliche Altleitung 5 zerstört und durch eine neue Leitung 6 ersetzt. Das
Seil 3 ist an der Spitze des Berstkopfes 2 befestigt und über eine Um
lenkrolle 10 der Seilzugvorrichtung 4 durch die Grube 7 vertikal zu einer
Haspel 8 an die Erdoberfläche geführt. Die Seilzugvorrichtung 4 ist mit Stüt
zen 9 gegen die Grubenwand gesichert.
Die Zugvorrichtung 4 weist unabhängige Zugmittel 12, 14 auf, die mittels
Klemmbacken 16, 18 an dem Seil angreifen.
Die Klemmbacken können durch hydraulische Zylinder 24, 26 bewegbar
sein. Alternativ können sie mechanisch nach dem Prinzip einer Haspelwinde
betrieben sein.
Die Zugmittel 12, 14 besitzen Zylinder 20, 22, mit deren Hilfe ein linearer
Vorschub des Seils 3 über Klemmbacken 16, 18 möglich ist. Über eine
Steuerung (nicht dargestellt) werden die hydraulischen Zylinder 20, 22
wechselweise mit Druck beaufschlagt, so daß der jeweils keine Zugkraft
ausübende Zylinder einen Retraktionshub ausführt, während das Seil durch
den jeweils anderen Zylinder bewegt wird. Entsprechend werden die Zylinder
24, 26 zum Lösen und Klemmen des Seils 3 wechselweise beaufschlagt.
Die Zugmittel 12, 14 können auch als Gestängeschüsse 3 ausgebildet sein,
die zu einem Gestänge verbunden sind und beim Ziehen einzeln abgebaut
werden. Hierfür sind insbesondere die in der DE 199 22 813 A1 erwähnten
Leitergestänge vorteilhaft. Als Antrieb eignet sich dann auch der in der DE 198 49 611 A1
beschriebene Y-Klinkenantrieb, insbesondere mit einem Lei
tergestänge. Als Schubmittel läßt sich die beschriebene Vorrichtung in ent
sprechender Weise, insbesondere mit einem Gestänge einsetzen. Hierbei
besitzen die Schubmittel 112, 114 Zylinder 120, 122 und sind als Y-Klinken
116, 118 ausgebildet, um das Leitergestänge 103 zu bewegen. Die Ansteuerung
der Schub-/Zugzylinder ist vorzugsweise über das Betriebsme
dium gekoppelt, so daß die Zylinderbewegung zwangssynchronisiert ist.
Claims (14)
1. Vorrichtung zum Schieben oder Ziehen einer horizontal Bohr-, Berst-
oder Aufweitvorrichtung mit einem Schub- oder Zugmittel, dadurch ge
kennzeichnet, daß mindestens zwei Schub- oder Zugelemente (12, 14)
wechselweise eine Schub- oder Zugkraft auf das Schub- oder Zugmittel
(3) ausüben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zug
mittel (3) als Seil ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zug
mittel (3) als Kette ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette
(3) über an den Zugelementen (12, 14) angeordnete Haken bewegt
wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schub- oder Zugmittel (3) als Gestänge (3) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge
stänge aus miteinander gekuppelten (verbundenen) Gestängeschüssen
(3) besteht.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schub- oder Zugelemente (12, 14) als hydrau
lisch beaufschlagte Zylinder ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schub- oder Zugkraft über mechanisch durch
Schub oder Zug verriegelnde Klemmbacken (16, 18) auf das Schub-
oder Zugmittel (3) übertragen wird.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Zugvorrichtung eine Umlenkrolle (10) aufweist,
um die Zugkraft in die Bohrachse einzuleiten.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schub- oder Zugkraft über ein Leitergestänge mit Y-Klinken (116, 118)
übertragen wird.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Zylinder (20, 22) synchronisiert sind.
12. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugvorrichtung ver
tikal und in der Zielgrube (7) betrieben wird.
13. Verfahren zum Erzeugen einer Aufweitbohrung oder Sanierung einer
Altleitung mit einem schlagenden Horizontalvortriebsgerät, dadurch
gekennzeichnet, daß das Horizontalvortriebsgerät an einem Zugmittel
(3) durch die Pilotbohrung/Altleitung (5) geführt wird und das Schub-
oder Zugmittel (3) über einen Linearantrieb (12, 14) kontinuierlich be
wegt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die konti
nuierliche Bewegung über Gestängeschüsse, die zu einem Gestänge
verbunden sind, bewirkt wird.
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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