DE19512123C2

DE19512123C2 - Vorrichtung zur unterirdischen Herstellung von Kanälen und Leitungen

Info

Publication number: DE19512123C2
Application number: DE1995112123
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Uffmann
Original assignee: Bohrtec & Co KG GmbH
Current assignee: Bohrtec & Co KG GmbH
Priority date: 1995-04-04
Filing date: 1995-04-04
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2015-04-05
Also published as: DE19512123A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur unterirdischen Herstellung von Kanälen und Leitungen, mit einem aus Rohr schüssen gegen Verdrehung gesichert zusammengesetzten Stahlmantelrohr und einer darin angeordneten, ebenfalls aus Schüssen zusammengesetzten, drehmomentübertragenden Förder schnecke.

Bei einer solchen Vorrichtung werden ausgehend von einem Startschacht ein Stahlmantelrohr und darin geführt eine Förderschnecke in das Erdreich eingepreßt. Ist das Ziel der Pressung erreicht, werden zunächst die Schüsse der Förder schnecke aus dem Stahlmantelrohr entfernt. Zu diesem Zweck wird die Förderschnecke in den Startschacht zurückgezogen. Ist ein Zielschacht vorhanden, können auch dort zumindest die vorderen Schüsse der Förderschnecke entnommen werden. Anstelle des Stahlmantelrohrs werden Produktenrohre einge bracht. Die vorderen Schüsse des Stahlmantelrohrs können, soweit vorhanden, in einem Zielschacht entnommen werden (DE- Zeitschrift "bd", 5/1993, S. 452-454).

Eine solche Vorrichtung ist zu Beginn des Preßvorgangs auf ihr Ziel genau ausgerichtet. Insbesondere bei längeren Preßstrecken können sich aber durch Inhomogenitäten im Preßweg Abweichungen von dem vorgegebenen Ziel ergeben.

Es ist bereits bekannt, zur Herstellung von Kanälen und Leitungen zunächst eine Pilotbohrung vorzunehmen, deren Durchmesser nur einen geringen Teil des Durchmessers der später hier zu installierenden Produktenrohre ausmacht. Zur Bildung einer solchen Pilotbohrung wird ein Gestänge be nutzt, das an seinem vorderen Ende eine gegenüber der Ge stängeachse geneigte Steuerfläche aufweist. In dem Gestänge ist eine optische Gasse vorgesehen, die es ermöglicht, die Ausrichtung des Bohrgestänges ständig exakt zu überwachen. Wird nun bei dieser Überwachung eine Abweichung von der Zielvorgabe festgestellt, so wird die Drehung des Gestänges unterbrochen und die Steuerfläche in eine solche Position gebracht, die bei einem Vorpressen des Gestänges eine Ab lenkung in Richtung auf die vorgegebene Zielrichtung zur Folge hat. Ist dann die gewünschte Ausrichtung erfolgt, kann das Pilotgestänge wieder in Drehung versetzt und die Pilotbohrung weitergeführt werden.

Nachdem eine solche Pilotbohrung erzeugt ist, dient sie zur Führung einer Förderschnecke und eines diese umgebenden Stahlmantelrohrs. Ist dann auch diese Bohrung durchgeführt, wird die Förderschnecke entfernt, und die Produktenrohre werden anstelle des Stahlmantelrohrs eingefügt. Das Stahl mantelrohr wird entnommen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit der die un terirdische Herstellung von Kanälen und Leitungen bei blei bender Exaktheit der Ausrichtung vereinfacht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Förderschnecke an ihrem vorderen Ende eine zu ihrer Achse geneigte Steuerfläche aufweist und daß die Rohrschüsse des Stahlmantelrohrs sowie die Schüsse der Förderschnecke zu mindest an jeweils einer ihrer Verbindungstellen gelenkig miteinander verbunden sind und eine Abweichung zur jeweili gen Längsachse zulassen.

Trifft dabei die drehende Förderschnecke auf eine ablenken de Inhomogenität, so wird die Steuerfläche in eine Position gedreht und dort gehalten, in der ein Vorpressen der Steu erfläche zur Korrektur der eingetretenen Abweichung führt. Die Anordnung von mindestens einer gelenkigen Verbindungs stelle sowohl in der Förderschnecke wie auch in dem Stahl mantelrohr stellt sicher, daß eine solche Richtungskorrek tur ohne Verklemmungen zwischen Förderschnecke und Stahl mantelrohr und damit auch ohne übermäßigen zusätzlichen En ergieaufwand bewirkt werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß die Längsachsen der Rohrschüsse beiderseits der jeweiligen Verbindungsstellen um bis zu 3° gegeneinander verschwenkbar sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann so ausgebildet sein, daß zwei Rohrschüsse des Stahlmantelrohrs, die zwischen sich eine gelenkige Verbindungsstelle bilden, zu einer Bau einheit zusammengefaßt sind.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Vor richtung so ausgebildet sein, daß zwei Schüsse der Förder schnecke, die zwischen sich eine gelenkige Verbin dungsstelle bilden, zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.

Durch eine solche Zusammenfassung von Rohrschüssen zu Bau einheiten kann der Einbau der Rohrschüsse bei der Anwendung beschleunigt werden.

Weiter kann die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgebildet sein, daß die Schüsse von Stahlmantelrohr und Förder schnecke zugbelastbar verbunden sind.

Somit ist es möglich, das Stahlmantelrohr nach Einbau des Produktenrohrs in den Startschacht zurückzuziehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann so ausgebildet sein, daß die Verbindungsstellen zwischen den Rohrschüssen des Stahlmantelrohrs sowie zwischen den Schüssen der För derschnecke Steckverbindungen mit radialem Spiel sind. Da bei kann vorgesehen sein, daß zumindest eine der radial einander zugewandten Flächen der Steckverbindungen konvex ausgebildet ist.

Im Folgenden wird eine Ausführungsform der erfindungsge mäßen Vorrichtung anhand von Zeichnungen beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgehend von einem Startschacht und

Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine Ausführungsform von Stahlmantelrohr und Förderschnecke der erfin dungsgemäßen Vorrichtung.

In einem Startschacht 1 wird eine nicht dargestellte An triebseinheit ausgerichtet plaziert, mit der eine Förder schnecke 2 drehend in Erdreich 3 eingebracht wird. Dabei ist die Förderschnecke 2 exakt auf das zu erreichende Ziel ausgerichtet. Die Förderschnecke 2 sitzt in einem Stahlmantelrohr 4, welches von der Antriebseinheit ohne Drehung vorgepreßt wird.

Die Förderschnecke 2 hat einen Hohlwelle 5, die eine opti sche Gasse bildet, in der nahe dem vorderen Ende der Hohl welle eine Diodentafel 6 angeordnet ist. In bekannter Weise kann von dem Startschacht 1 aus mittels einer Kamera und der Diodentafel 6 jede Abweichung der Hohlwelle von der Zielrichtung festgestellt und auf einem Monitor 8 angezeigt werden.

Die Förderschnecke 2 ist an ihrem vorderen Ende mit einer Steuerfläche 9 versehen, die zur Achse der Förderschnecke 2 geneigt verläuft. Wenn die Förderschnecke 2 bei Vortrieb gedreht wird, wird durch die Neigung der Steuerfläche 9 keine Abweichung von der vorgegebenen Zielrichtung veran laßt. Wenn aber am Monitor 8 eine Abweichung von der vorge gebenen Zielrichtung festgestellt wird, die durch eine In homogenität in Bohrrichtung begründet sein kann, dann wird die Förderschnecke 2 in eine Drehposition gebracht und in dieser gehalten, in der ein ohne Drehung erfolgendes Vor pressen der Förderschnecke 2 zu einer Korrektur der tatsächlichen momentanen Zielrichtung auf die gewünschte Zielrichtung erreicht wird. Ist diese Ausrichtung dann erfolgt, wird die Förderschnecke 2 wieder drehend ange trieben.

Die Förderschnecke 2 ist aus Schüssen 10 zusammengestellt, die dreh- und zugfest miteinander verbunden sind.

In Fig. 2 ist eine Verbindungsstelle 11 von zwei Schüssen 10 dargetellt. Die Schüsse 10 sind dabei - in Abweichung von der bisherigen Praxis - mit radialem Spiel ineinander gesteckt, wobei dieses radiale Spiel es ermöglicht, daß die Achsen der benachbarten Schüsse 10 um bis zu 3° gegeneinan der geneigt sein können. Im Bereich der Verbindungsstelle 11 sind die beiden Schüsse 10 durch Stecker 12 miteinander verbunden, so daß die Förderschnecke 2 auch zugbelastet werden kann, um sie nach Fertigstellung der Bohrung in den Startschacht 1 zurückzuziehen. Die ineinandergreifenden En den der Schüsse 10 haben üblicherweise sechs- oder acht eckiges Profil.

In der Regel wird es ausreichen, die Förderschnecke 2 nur mit einer derart gelenkigen Verbindungsstelle 11 zu verse hen. Die übrigen Schüsse 10 der Förderschnecke sind, wie üblich, im wesentlichen starr miteinander gekoppelt.

Am Übergang zwischen zwei Schüssen 10 sind jeweils nicht dargestellte Dichtelemente vorgesehen, die sicherstellen, daß der Innenraum der Hohlwelle 5 abgedichtet ist, um die darin gebildete optische Gasse freizuhalten.

Es ist möglich, die zwei Schüsse 10, zwischen denen sich die beschriebene gelenkige Verbindungsstelle 11 befindet, zu einer Baueinheit zusammenzufassen.

Das Stahlmantelrohr 4 ist aus Rohrschüssen 13 gebildet, die in axialer Richtung ineinandergesteckt sind. Stecker 14 verhindern, daß einander benachbarte Rohrschüsse 13 relativ zueinander drehbar sind.

Das Stahlmantelrohr 4 hat mindestens eine gelenkige Verbin dungsstelle 15 zwischen zwei Rohrschüssen 13. In dieser Verbindungsstelle 15 sind die benachbarten Rohrschüsse 13 mit einem solchen radialen Spiel ineinandergesteckt, daß die Achsen der beiderseits der Verbindungsstelle 15 liegen den Rohrschüsse 13 um maximal 3° gegeneinander verschwenkt werden können. In der Verbindungsstelle 15 ist eine radial nach innen weisende Fläche 16 konvex ausgebildet, während die damit zusammenarbeitende, radial nach außen weisende Fläche des anderen Rohrschusses 13 zylindrisch ausgebildet ist. Dabei ist es unerheblich, ob die konvex ausgebildete Fläche 16 in Vorschubrichtung des Stahlmantelrohrs 4 vorn oder hinten liegt. Die konvexe Fläche 16 der Verbindungs stelle 15 liegt in Fig. 2 oben am hinteren Ende, in Fig. 2 unten am vorderen Ende eines Rohrschusses 13.

Die beiderseits der Verbindungsstelle 15 vorgesehenen Rohr schüsse 13 können zu einer Baueinheit zusammengefaßt wer den, um somit die Montage der Gesamteinheit zu vereinfa chen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei dem sowohl die Förderschnecke 2 sowie das Stahlmantelrohr 4 eine gelenkige Verbindungsstelle 11 bzw. 15 aufweisen, kann der Rohrstrang zuverlässig gesteuert werden, wobei sowohl erzwungene Rich tungsabweichungen als auch gesteuerte Richtungsänderungen der Förderschnecke 2 nicht zu Verklemmungen des Stahl mantelrohrs 4 führen, sondern bewirken, daß das Stahlman telrohr 4 sich den Richtungsänderungen der Förderschnecke 2 anpaßt und diesen folgen kann.

Wenn mit der Vorrichtung eine Bohrung erzeugt worden ist, dann wird zunächst die Förderschnecke 2 ausgebaut, wobei diese dann ganz in den Startschacht 1 oder zum Teil auch in einen Zielschacht verbracht wird. Danach wird ein Produk tenrohr anstelle des Stahlmantelrohrs 4 eingeführt.

Bezugszeichen

1

Startschacht

2

Förderschnecke

3

Erdreich

4

Stahlmantelrohr

5

Hohlwelle

6

Diodentafel

8

Monitor

9

Stuerfläche

10

Schüsse

11

Verbindungsstelle

12

Stecker

13

Rohrschüsse

14

Stecker

15

Verbindungsstelle

16

Fläche

Claims

1. Vorrichtung zur unterirdischen Herstellung von Kanälen und Leitungen, mit einem aus Rohrschüssen (13) ge gen Verdrehung gesichert zusammengesetzten Stahlmantelrohr (4) und einer darin angeordneten, ebenfalls aus Schüssen (10) zusammengesetzten, drehmomentübertragenden Förder schnecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (2) an ihrem vorderen Ende eine zu ihrer Achse geneigte Steuerfläche (9) aufweist und daß die Rohrschüsse (13) des Stahlmantelrohrs (4) sowie die Schüsse (10) der Förderschnecke (2) zumindest an jeweils einer ihrer Verbindungstellen (11, 15) gelenkig miteinander ver bunden sind und eine Abweichung zur jeweiligen Längsachse zulassen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Längsachsen der Rohrschüsse (10, 13) bei derseits der jeweiligen Verbindungsstellen (11, 15) um bis zu 3° gegeneinander verschwenkbar sind.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rohrschüsse (13) des Stahlmantelrohrs (4), die zwischen sich eine gelenkige Verbindungsstelle (15) bilden, zu einer Baueinheit zusam mengefaßt sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schüsse (10) der Förderschnecke (2), die zwischen sich eine gelenkige Verbindungsstelle (11) bilden, zu einer Baueinheit zusam mengefaßt sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schüsse (10, 13) von Stahlmantelrohr (4) und Förderschnecke (2) zugbelastbar verbunden sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstellen (11, 15) zwischen den Rohrschüssen (13) des Stahlmantelrohrs (4) sowie zwischen den Schüssen (10) der Förderschnecke (2) Steckverbindungen mit radialem Spiel sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß zumindest eine der radial einander zugewand ten Flächen (16) der Steckverbindungen konvex ausgebildet ist.