DE3829628A1 - Rammbohrgeraet zum grabenlosen verlegen von versorgungsleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rammbohrgerät zum grabenlosen Verlegen von Versorgungsleitungen im Erdreich mit einem in einem Gehäuse axial verschiebbaren, über einen Versorgungs­ schlauch mittels eines Druckmediums betriebenen Schlagkol­ ben.

Derartige Rammbohrgeräte, bei denen der selbststeuernde Schlagkolben periodisch Rammschläge auf eine bewegliche Schlagspitze oder das Gerätegehäuse ausübt, sind beispiels­ weise aus den deutschen Patentschriften 21 57 259 und 26 34 066 bekannt. Die Rammbohrgeräte dienen in erster Linie dazu, Versorgungsleitungen wie beispielsweise Gas- und Was­ serleitungen, elektrische Leitungen oder Telefonleitungen bzw. -kabel unter Straßen oder Bürgersteigen zu verlegen, ohne gleichzeitig die Straßendecke oder die Bürgersteige aufreißen zu müssen. Wenn sich das Rammbohrgerät durch das Erdreich bewegt, verdrängt es das Erdreich nach der Seite und hinterläßt einen Erdkanal, in den sich gleichzeitig oder später eine Versorgungsleitung einziehen läßt. Ein solches Rammbohrgerät kann daher am rückwärtigen Ende mit einer Kupplung zum Befestigen eines Nachziehrohrs verbunden sein; alternativ läßt sich ein zu verlegendes Rohr auch mittels eines Zugseiles des Rammbohrgerätes in den Erdkanal einziehen.

Aus der deutschen Patentschrift 28 24 915 ist es bekannt, derartige Rammbohrgeräte zum zerstörenden Ersetzen von Alt­ leitungen, beispielsweise eines Gußeisen- oder eines Ton­ rohres, zu verwenden. Dazu ist die Schlagspitze des Gerätes mit radial nach außen weisenden Schneiden oder Schlagmes­ sern versehen. Mit der Vorwärtsbewegung der Schlagspitze des Rammbohrgerätes sprengen die Schneidkanten die Altlei­ tung. Auch in diesem Fall kann ein Nachziehrohr an dem Ge­ rät angekuppelt oder mittels eines Zugseiles von dem Ramm­ bohrgerät sogleich in einem Arbeitsgang in das Erdreich eingezogen werden. Allen, zahlreich bekannten Rammbohrgerä­ ten ist gemeinsam, daß sie von einem am rückwärtigen Gehäu­ seende und mit seinem anderen Ende an eine gegebenenfalls weit entfernte Druckmittelquelle angeschlossenen Druckluft­ schlauch versorgt werden. Das führt insbesondere dann zu Problemen, wenn nicht endlosgeschweißte, lange Rohrstränge wie beispielsweise bei der Gasrohrsanierung bzw. -verlegung eingesetzt, sondern zahlreiche Kurzrohre, wie insbesondere in der Abwassertechnik beim Verlegen bzw. Sanieren von Abwässerkanälen üblich, aneinandergesetzt werden.

Solche Kurzrohre, die häufig nicht länger als ein Meter sind, lassen sich entweder mit einer Nachdrückeinheit in den Erdkanal nachschieben oder - wie durch das deutsche Patent 26 11 677 bekanntgeworden - mittels eines Stahlsei­ les nachziehen. Der dabei durch das einzuziehende Rohr laufende, am rückwärtigen Ende des Gerätegehäuses ange­ kuppelte Druckluftschlauch ist allerdings äußerst nachtei­ lig und erfordert zusätzliche, aufwendige Maßnahmen, weil aneinandergesetzte Stahl- und Kunststoffrohre an ihren Stößen verschweißt werden. Der Druckluftschlauch darf, um durch die sich beim Schweißen entwickelnde Hitze keine Schäden zu erleiden, nicht in dem einzuziehenden Rohr lie­ gen und muß vor jedem Verschweißen abgekuppelt und aus dem Rohr gezogen werden. Insbesondere Kunststoffrohre werden dabei in der Regel unter Zuhilfenahme eines von innen in das Rohr eingesetzten Hitzeschildes erhitzt, das somit eine Durchgangsbohrung für den Druckluftschlauch besitzen muß, und anschließend aneinandergepreßt. Die einzelnen Rohr­ stränge bzw. Kurzrohre müssen - um ein jeweiliges Abkuppeln des Schlauches zu vermeiden - auf den Druckluftschlauch aufgefädelt werden. Eine Nachdrückpresse muß eine die Durch­ führung des Druckluftschlauches erlaubende Bohrung be­ sitzen. Auch um die Nachdrückeinheit nachsetzen zu können, muß der Schlauch abgekuppelt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile beim grabenlosen Verlegen von Rohren insbesondere kurzen Rohrsträngen im Erdreich zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Versorgungsschlauch an dem in Vortriebsrichtung vorderen Ende des Gehäuses angeschlossen ist. Aufgrund dieser ver­ blüffend einfachen, von allen bekannten Lösungen zum Betrei­ ben bzw. zur Versorgung des Schlagkolbens eines Rammbohrge­ rätes mit einem Druckmedium abweichenden Maßnahme sind sämt­ liche vorgenannten Probleme auf einen Schlag gelöst. Denn der Versorgungsschlauch läuft quasi vor dem Rammbohrgerät her und kann sich somit hinter dem Gerät nicht mehr störend und die dort notwendigen Arbeiten behindernd auswirken.

Bei einem Rammbohrgerät mit einem konischen Kopfstück des vortriebsseitigen Gehäuseendes ergibt sich ein einfacheres Einführen des Gerätes in ein zu erneuerndes Altrohr, oder einen Erdkanal.

Es empfiehlt sich, daß das Kopfstück als ein den Versor­ gungsschlauch übergreifender, sich in Vortriebsrichtung ver­ jüngender Stutzen ausgebildet ist. Das entweder einstücki­ ge, d.h. übergangslos in einen Stutzen übergehende, oder mit einem eingeschraubten Stutzen versehene konische Kopf­ stück bietet dann neben verbesserten Führungseigenschaften außerdem einen Schutz des Versorgungsschlauches, der auf einer der Länge des Stutzens entsprechenden Teillänge von dem Stutzen umschlossen wird.

Mit einem Schlagkolben, der vorzugsweise gestuft ist und einen sich in Vortriebsrichtung erstreckenden, mehrere mit gehäusefesten Steueröffnungen korrespondierende Steueröff­ nungen aufweisenden Kolbenfortsatz besitzt, läßt sich der Vor- und Rücklauf des Schlagkolbens so steuern, daß der Kolben stets an seiner dem Schlauchanschluß zugewandten Seite auf das Gerätegehäuse und/oder die Gerätespitze auf­ trifft und dort seine Schlagenergie abgibt.

Hierbei kann vorzugsweise eine in einem eingeschnürten Mit­ telabschnitt des Kolbenfortsatzes angeordnete Querbohrung mit einer in einen Arbeitsraum hinter dem Kolben mündenden Längsbohrung verbunden sein. Auf diese Weise lassen sich die Steueröffnungen durch entsprechende Auslegung der Steu­ erkanten so miteinander verbinden, daß nach einem bestimm­ ten Rückwärtshub des Schlagkolbens die Druckluft hinter den Schlagkolben gelangt und diesen in Vortriebsrichtung, d.h. erneut nach vorne beschleunigt, und umgekehrt.

Der Versorgungsschlauch läßt sich vorteilhaft an einem Steuerrohr befestigen, das von einem mit Steueröffnungen versehenen Kolbenmantel des Schlagkolbens umschlossen ist und mit einem durchgehenden Luftkanal bis in eine Kolben­ bohrung reicht. Auf diese Weise wird ein in seiner vorderen Endstellung befindlicher Schlagkolben beim Zuführen von Luft über den mittigen Kanal des Steuerrohres zunächst so­ lange nach rechts, d.h. entgegen der Vortriebsrichtung be­ wegt, bis die Steueröffnungen des Kolbenmantels mit der Kolbenbohrung verbunden sind. Danach kann Druckluft über die Kolbenbohrung und die Steueröffnungen hinter den Schlagkolben gelangen und ein erneutes Arbeitsspiel in Vor­ triebsrichtung einleiten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Rammbohrgerät mit einem erfindungsgemäß vorne am Gerätekopf ange­ schlossenen Versorgungsschlauch,

Fig. 2 das Rammbohrgerät gemäß Fig. 1 entlang der Linie II-II geschnitten, und

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführung eines erfindungsgemäßen Rammbohrgerätes.

Das Rammbohrgerät 1 besitzt ein Gehäuse 2, in dem ein Schlagkolben 3 axial verschiebbar gelagert ist. Der Schlag­ kolben 3 ist als Stufenkolben ausgebildet und besitzt einen Hauptkolben 4 und einen demgegenüber einen geringeren Durch­ messer aufweisenden, sich in Vortriebsrichtung 5 des Ramm­ bohrgerätes 1 erstreckenden Kolbenfortsatz 6. In der darge­ stellten Position befindet sich der Schlagkolben 3 in sei­ ner vorderen Endlage.

An seinem in Vortriebsrichtung 5 vorderen Ende des Gehäuses 2 ist ein mit einer nicht dargestellten Druckmittelquelle (Kompressor) verbundener Druckluftschlauch 7 mittels eines Schlauchanschlusses 8 befestigt. Eine die vordere Stirnwand 9 durchdringende Längsbohrung 10 leitet über den Druckluft­ schlauch 7 zugeführte Druckluft auf die Stirnfläche des Kolbenfortsatzes 6; dieser ist mit einem umfangsverteilt angeordnete Luftnuten 11 (vgl. Fig. 2) aufweisenden Steuer­ kopf 12 versehen. Aufgrund der auf die Stirnfläche des Steuerkopfs 12 einwirkenden Druckluft verschiebt sich der Schlagkolben 3 entgegen der Vortriebsrichtung 5, d.h. nach rechts, wobei die in einem Arbeitsraum 13 hinter dem Haupt­ kolben 4 eingeschlossene Luft über Luftöffnungen 14 nach hinten entweicht, bis Steuerkanten 15 der Luftnuten 11 (vgl. Fig. 1) korrespondierende Steuerkanten 16 radialer Steueröffnungen 17 des Gerätegehäuses 2 überschneiden. Es gelangt danach die von dem Schlauch 7 zugeführte Druckluft über die Nuten 11 des Steuerkopfes 12 und die gehäusefesten Steueröffnungen 17 in eine in einem eingeschnürten Mittel­ teil 18 des Kolbenfortsatzes 6 angeordnete Querbohrung 19 und über eine damit verbundene Längsbohrung 20 (die Bohrun­ gen 19 und 20 sind in Fig. 1 gestrichelt dargestellt) in den Arbeitsraum 13 hinter dem Hauptkolben 4.

Der Arbeitsraum 13 wird hinten von einem auf das rückwär­ tige Gehäuseende geschraubten Deckel 21 begrenzt. Sobald sich im Arbeitsraum 13 ein den Gegendruck übersteigender Druck aufgebaut hat, wird der Schlagkolben 3 in seine dargestellte Lage zurückbeschleunigt, wobei die Luft vor dem Hauptkolben 4 über Luftöffnungen 22 nach hinten ent­ weicht.

Das vordere Ende des Rammbohrgerätes 1 ist mit einem Ein­ führkonus 23 und außerdem einen sich in Vortriebsrichtung 5 verjüngenden, den Einführkonus 23 trichterartig verlängern­ den, eingeschraubten Stutzen 24 versehen. Der Stutzen 24 übergreift eine Teillänge des Druckluftschlauches 7 und stellt somit einen Schlauchschutz dar. Ein vor dem Auf­ schrauben des Stutzens 24 eingesetztes, zwischen dem Stutzen 24 und dem Einführkonus 23 festgelegtes Zugseil 25 dient zur Führung des sich durch ein nicht dargestelltes Altrohr oder einen nicht dargestellten Erdkanal bewegenden Rammbohrgerätes 1; das Zugseil 25 kann in einer Zielgrube beispielsweise von einer Winde gezogen werden, so daß sich außerdem der Vorschub des Rammbohrgerätes 1 erhöhen läßt. Weiterhin ist auf das Gehäuse 2 ein sich in Vortriebsrich­ tung 5 konisch verjüngender Aufweitstutzen 26 aufgeschoben, der sich mit einem Mantel 27 nach hinten bis über das rückwärtige Ende des Rammbohrgerätes 1 hinaus erstreckt. Zwischen Mantel 27 und Gerätegehäuse 2 läßt sich ein Rohr aufschieben und gleich mit dem Vortrieb des Rammbohrgerätes 1 in das Erdreich einziehen.

Bei dem Rammbohrgerät 101 gemäß Fig. 3 ist am vorderen Ende des Gehäuses 102 ein Druckmittelschlauch 107 mit einem Schlauchanschluß 108 an ein im Gehäuse 102 festgelegtes Steuerrohr 28 befestigt. Das von dem Schlauchanschluß 108 abgewandte Ende des Steuerrohres 29 ist als Kopfstück 29 ausgebildet, das bündig in eine Kolbenbohrung 30 eines Schlagkolbens 103 eingreift. Der Druckluftschlauch 107 steht über einen das Steuerrohr 28 zentrisch durchdringen­ den Luftkanal 31 mit der Kolbenbohrung 30 in Verbindung. Der über das bzw. auf dem Steuerrohrkopfstück 29 gleitende Kolbenmantel 32 besitzt radiale Steueröffnungen 33, die in axiale Luftkanäle 34 übergehen; die Kanäle 34 führen zu umfangsverteilt angeordneten, gestrichelt dargestellten Luftnuten 111 des Schlagkolbens 103.

Zum Verstellen des Schlagkolbens 103 aus seiner dargestell­ ten vorderen Endlage in die entgegen der Vortriebsrichtung 105 gerichtete Endlage baut sich in der Kolbenbohrung 30 aufgrund der über den Druckluftschlauch 107 und den Luft­ kanal 31 zugeführten Luft ein den Schlagkolben 103 zuneh­ mend weiter in den abgeschlossenen Arbeitsraum 113, d.h. nach rechts bewegender Druck auf. Die Steueröffnungen 33 sind so ausgelegt, daß die Luft aus dem Arbeitsraum 113 hinter dem Kolben 103 über die Luftnuten 111, die axialen Luftkanäle 34 und die Steueröffnungen 33 ungehindert zu Entlüftungsbohrungen 35 in der vorderen Stirnwand 109 des Rammbohrgerätes 101 gelangen und dort in die Atmosphäre entweichen kann.

Sobald die in Vortriebsrichtung 105 gesehen hinteren Steuer­ kanten 36 der Steueröffnungen 33 des Kolbenmantels 32 die abschließende Stirnkante 37 des Steuerrohrkopfstückes 29 überschneiden, gelangt Druckluft aus der Kolbenbohrung 30 über die Steueröffnungen 33, die Luftkanäle 34 und die Luftnuten 111 hinter den Schlagkolben 103 in den Arbeits­ raum 113. Es baut sich dort ein den Schlagkolben 103 schließlich wieder in Vortriebsrichtung 105 beschleunigen­ der Druck auf. Sowohl die Zu- als auch die Abluft entwei­ chen über die Entlüftungsbohrungen 35 am vorderen Ende des Gehäuses 102.

Auf das vordere Ende des Gehäuses 102 ist ein den Druckluft­ schlauch 107 in Vortriebsrichtung 105 übergreifendes ko­ nisches Kopfstück 38 geschraubt, das einen mit einem Stutzen einstückigen Einführkonus darstellt. Zwischen dem Kopfstück 38 und dem vorderen Ende des Gehäuses 102 ist ein Zugseil 125 eingeschlossen. Auf das Gerätegehäuse 102 ist außerdem ein Aufweitstutzen 126 mit einem bis über das rückwärtige Ende des Rammbohrgerätes 101 hinaus reichenden Mantel 127 aufgeschoben.

Claims (6)

1. Rammbohrgerät zum grabenlosen Verlegen von Versorgungs­ leitungen im Erdreich mit einem in einem Gehäuse axial verschiebbaren, über einen Versorgungsschlauch mittels eines Druckmediums betriebenen Schlagkolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungsschlauch (7, 107) an dem in Vortriebsrichtung (5, 105) vorderen Ende des Gehäuses (2, 102) angeschlossen ist.

2. Rammbohrgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein konisches Kopfstück (23, 24; 38) des vortriebs­ seitigen Gehäuseendes.

3. Rammbohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kopfstück als den Versorgungs­ schlauch (7) übergreifender, sich in Vortriebsrichtung (5) verjüngender Stutzen (24) ausgebildet ist.

4. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkolben (3) gestuft ist und ein sich in Vortriebsrichtung (5) erstreckender Kolbenfortsatz (6) mehrere mit gehäuse­ festen Steueröffnungen (17) korrespondierende Steuer­ öffnungen (11, 19, 20) aufweist.

5. Rammbohrgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine in einem eingeschnürten Mittelabschnitt (18) des Kolbenfortsatzes (6) angeordnete Querbohrung (19) mit einer in einen Arbeitsraum (13) hinter dem Kolben (3) mündenden Längsbohrung (20) verbunden ist.

6. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungs­ schlauch (107) an einem Steuerrohr (28) befestigt ist, das von einem mit Steueröffnungen (33, 34) versehenen Kolbenmantel (32) des Schlagkolbens (103) umschlossen ist und einen bis in eine Kolbenbohrung (30) reichen­ den Luftkanal (31) besitzt.