DE9207047U1 - Device for trenchless cable and pipe laying - Google Patents

Description

Vorrichtung zur grabenlosen Kabel- und RohrvorlegungDevice for trenchless cable and pipe laying

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum grabenlosen Durchbohren von Erdreich in etwa horizontaler Richtung und zum Einzug von flexiblen Kabeln oder Rohren durch die Bohrung, die Vorrichtung bestehend aus einem Maschinenrahmen mit wenigstens einem Widerlager, einem eine axiale Stoss- und Zugkraft entfaltenden Antriebsorgan mit einem in beiden Axialrichtungen angreifenden Klemmorgan und einem über das Klemmorgan drehbaren Bohrgestänge mit einem Bohrkopf. The invention relates to a device for trenchless drilling of soil in an approximately horizontal direction and for pulling flexible cables or pipes through the bore, the device consisting of a machine frame with at least one abutment, a drive element that develops an axial impact and tensile force with a clamping element that acts in both axial directions and a drill rod with a drill head that can be rotated via the clamping element.

Grabenlose Bohr- und Einzugsvorrichtungen werden seit einigen Jahren dort eingesetzt, wo das konventionelle Verlegen von Kabeln oder Rohren in Gräben unwirtschaftlich und/oder gar unmöglich ist. Der grabenlose Leitungsbau bietet gegenüber dem konventionellen folgende wesentlichen Vorteile:Trenchless drilling and pulling devices have been used for several years in places where the conventional laying of cables or pipes in trenches is uneconomical and/or even impossible. Trenchless pipe laying offers the following key advantages over conventional methods:

- Die Oberfläche wird nicht beeinträchtigt. Es muss lediglich eine kleine Eintritts- und Austrittsöffnung ausgehoben werden, was an gut zugänglichen, unauffälligen Stellen erfolgen kann.- The surface is not affected. Only a small entry and exit opening needs to be dug out, which can be done in easily accessible, inconspicuous places.

- Bei der Unterquerung von Strassen oder Bahntrassen erfolgt keine Verkehrsbeeinträchtigung, bei der Unterquerung von Wasserläufen muss nicht gestaut oder umgeleitet werden.- When crossing under roads or railway lines, there is no disruption to traffic, and when crossing under watercourses, there is no need to dam or divert the water.

- Der Bohrkopf ist steuerbar, weshalb eine praktisch centimetergenaue Zielgenauigkeit erreicht wird. Dank der Einsetzbarkeit in beinahe allen Bodenbeschaffenheiten muss Hindernissen nur selten ausgewichen werden. Die Steuerbarkeit erlaubt fast immer ein seitliches und/oder vertikales Ausweichen.- The drill head is steerable, which means that it can be aimed with a precision of almost centimeter accuracy. Thanks to its ability to be used in almost all types of ground, it is rarely necessary to avoid obstacles. The controllability almost always allows for lateral and/or vertical avoidance.

Durch den stufenweisen Einsatz von grösseren Aufweit-Through the gradual use of larger expansion

glocken kann die Bohrung aufgeweitet werden, was den Einzug von Kabeln oder Rohren eines grossen Durchmessers erlaubt.bells, the bore can be widened, which allows the insertion of cables or pipes of a large diameter.

Nicht nur die Installation der Baustelle ist einfach, auch die Wiederherstellung des ursprünglichen Zustandes bietet keine Probleme. Wiederherstellungsarbeitungen entlang des verlegten Kabels entfallen vollständig, wenn Durchmesser, Materialverdrängung und Tiefe aufeinander abgestimmt werden. Deshalb setzt sich der grabenlose Leitungsbau überall durch, wo Hindernisse vorhanden oder zu erwarten sind.Not only is the installation of the construction site easy, but restoring the original condition also presents no problems. Restoration work along the laid cable is completely eliminated if the diameter, material displacement and depth are coordinated. This is why trenchless pipeline construction is the preferred method wherever obstacles exist or are expected.

Aus der EP-A2 0391669 beispielsweise ist eine steuerbare Vorrichtung zum grabenlosen Durchbohren von Erdreich in etwa horizontaler Richtung bekannt, welche mit einem in einem Maschinenrahmen angeordneten, in beiden Axialrichtungen betätigbaren Druckzylinder, einem speziellen Klemmorgan, einem zerlegbaren Bohrgestänge und einem steuerbaren Bohrkopf ausgerüstet ist. Durch elektronische Überwachung ist jederzeit die komplette Kontrolle der Bohrkopflage gewährleistet. Mit dem exakt abgestimmten Ortungsgerät lässt sich der Standpunkt des Bohrkopfes von der Erdoberfläche aus jederzeit genau bestimmen.For example, EP-A2 0391669 discloses a controllable device for trenchless drilling of soil in an approximately horizontal direction, which is equipped with a pressure cylinder arranged in a machine frame that can be operated in both axial directions, a special clamping device, a collapsible drill rod and a controllable drill head. Electronic monitoring ensures complete control of the drill head position at all times. With the precisely coordinated locating device, the position of the drill head can be precisely determined from the earth's surface at any time.

Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass sie ohne Leistungseinbusse universeller eingesetzt werden kann, insbesondere durch Verkleinerung der notwendigen Eintrittsöffnung. The inventor has set himself the task of improving a device of the type mentioned above so that it can be used more universally without any loss of performance, in particular by reducing the size of the necessary inlet opening.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Antriebsorgan wenigstens zwei in bezug auf das den Maschinenrahmen durchlaufende Bohrgestänge axialsymmetrisch angeordnete Antriebseinheiten und ein auf dieser Symmetrieachse zwischen den Antriebseinheiten längsverschiebbares Klemmorgan umfasst, welches auf einem starr mit allen Antriebseinheiten verbundenen Tragfuss sitzt. Spezielle undThe object is achieved according to the invention in that the drive element comprises at least two drive units arranged axially symmetrically with respect to the drill rod running through the machine frame and a clamping element which is longitudinally displaceable on this axis of symmetry between the drive units and which sits on a support base which is rigidly connected to all drive units. Special and

weiterbildende Aus führungs formen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.Further embodiments of the invention are the subject of dependent claims.

Bei allen bekannten Aus führungs formen von Vorrichtungen für den grabenlosen Leitungsbau sind Antriebs- und Klemmorgan in Axialrichtung des Bohrgestänges hintereinander angeordnet. Daraus ergibt sich eine erhebliche Baulänge des Geräts. Erfindungsgemäss werden nun die Antriebsorgane aus dem Axialbereich des Bohrgestänges verdrängt und im peripheren Bereich symmetrisch angeordnet. Dadurch entsteht im Raum zwischen wenigstens zwei das Antriebsorgan bildenden Antriebseinheiten Raum für das Klemmorgan, welches in der Bohrphase das Bohrgestänge stufenweise vorwärts pressen, in der Zugphase ein Mittel zum Ziehen, beispielsweise ein Zugseil, stufenweise ziehen muss, wobei das Klemmorgan bei jedem Hub gelöst und wieder festgeklemmt wird.In all known designs of devices for trenchless pipeline construction, the drive and clamping elements are arranged one behind the other in the axial direction of the drill rod. This results in a considerable overall length of the device. According to the invention, the drive elements are now displaced from the axial area of the drill rod and arranged symmetrically in the peripheral area. This creates space in the space between at least two drive units forming the drive element for the clamping element, which in the drilling phase must gradually press the drill rod forwards, and in the pulling phase must gradually pull a means of pulling, for example a pulling rope, whereby the clamping element is released and clamped again with each stroke.

Weiter entsteht durch die erfindungsgemäss auseinandergerückten Antriebseinheiten Manipulationsraum für das Zusammensetzen des Gestänges, wozu in bekannter Weise bis mehrere Meter lange Stangen miteinander verbunden werden.Furthermore, the drive units, which are moved apart according to the invention, create manipulation space for assembling the rods, for which purpose rods up to several meters long are connected to one another in a known manner.

Da die vorliegende Erfindung insbesondere auf enge Platzverhältnisse zugeschnitten ist, können wenn notwendig kurze Stangen miteinander verbunden werden, beispielsweise 0,5 m lange.Since the present invention is particularly tailored to tight spaces, short rods can be connected to one another if necessary, for example 0.5 m long ones.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, eine Vorrichtung mit zwei in Abstand von der Symmetrieachse angeordneten Antriebseinheiten zu verwenden. Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise in einem Maschinenrahmen mit Aussenabmessungen von 600 &khgr; 500 &khgr; 160 mm untergebracht werden. Selbstverständlich sind nicht nur die Antriebseinheiten, sondern auch das Klemmorgan in diesem Maschinenrahmen untergebracht. Dies erlaubt beispielsweise, dass in einem Schacht von 80 cm Innendurchmesser gearbeitet werden kann, wenn der Maschinenrahmen hochkant, mit übereinanderliegenden An-It has proven particularly advantageous to use a device with two drive units arranged at a distance from the axis of symmetry. Such a device can be accommodated, for example, in a machine frame with external dimensions of 600 x 500 x 160 mm. Of course, not only the drive units, but also the clamping device are accommodated in this machine frame. This allows, for example, work to be carried out in a shaft with an internal diameter of 80 cm if the machine frame is upright, with the attachments lying one above the other.

triebseinheiten, eingesetzt wird. Dies ist nur dank dem zwischen den Antriebseinheiten angeordneten Kleinmorgan möglich.drive units. This is only possible thanks to the small Morgan arranged between the drive units.

Nach andern Ausführungsformen können die Antriebsorgane selbstverständlich in anderer Zahl vorhanden oder auf andere Art angeordnet sein:According to other embodiments, the drive elements can of course be present in different numbers or arranged in a different way:

Vier Antriebseinheiten, welche paarweise beidseits mit der Symmetrieachse auf einer Ebene liegen.Four drive units, which are arranged in pairs on both sides of the axis of symmetry.

Vier paarweise beidseits der Symmetrieachse liegende Antriebseinheiten, welche nicht auf einer Ebene liegen. Beidseits der Symmetrieachse können auch mehr als zwei Antriebseinheiten eingeordnet sein.Four drive units arranged in pairs on either side of the axis of symmetry, which are not on the same plane. More than two drive units can be arranged on either side of the axis of symmetry.

Drei oder mehr Antriebseinheiten, welche in Axialrichtung betrachtet ein regelmässiges Vieleck bilden.Three or more drive units which form a regular polygon when viewed in the axial direction.

Im Prinzip sind alle symmetrischen Anordnungen der Antriebseinheiten anwendbar, in der Praxis muss jedoch neber der wirtschaftlichen Bauweise auch der möglichst freie Bedienungsraum für das Klemmorgan beachtet werden.In principle, all symmetrical arrangements of the drive units are applicable, but in practice, in addition to the economical design, the freest possible operating space for the clamping device must also be taken into account.

Die Antriebseinheiten sind in der Regel Hydraulikzylinder an sich bekannter Bauart mit Kolbenstangen, welche beidseits eine Antriebskraft entfalten können, also doppelwirkend sind. Insbesondere beim Einsatz der Vorrichtung an sauberen Orten, beispielsweise in einem Schacht oder bei einem an einer Mauer angeflanschten Maschinenrahmen, können die Antriebseinheiten auch elektromotorisch betriebene Spindeln mit einem Spindelläufer sein. Spindeln sind wesentlich schmutzempfindlicher als Hydraulikzylinder.The drive units are usually hydraulic cylinders of a known design with piston rods that can develop a driving force on both sides, i.e. are double-acting. Particularly when the device is used in clean locations, for example in a shaft or on a machine frame flanged to a wall, the drive units can also be electric motor-operated spindles with a spindle rotor. Spindles are much more sensitive to dirt than hydraulic cylinders.

Bei engen Raumverhältnissen wird das Bohrgestänge aus individuellen, etwa 50 cm langen Elementen zusammengesetzt. Bei grosszügigen Platzverhältnissen, beispielsweise bei einemIn tight spaces, the drill rod is assembled from individual elements, each about 50 cm long. In generous spaces, for example in a

an eine Mauer mit viel Freiraum angeflanschten Maschinenrahmen, können längere Elemente verwendet oder mehrere vorher zusammengekuppelte Elemente an Ort und Stelle zusammengesetzt werden. Das Zusammenkuppeln der Elemente des Bohrgestänges erfolgt in an sich bekannter Weise. Die Elemente können stab- oder rohrförmig ausgebildet sein.For a machine frame flanged to a wall with plenty of free space, longer elements can be used or several previously coupled elements can be assembled on site. The elements of the drill rod are coupled together in a conventional manner. The elements can be rod-shaped or tube-shaped.

Vorzugsweise sind die Bohrköpfe, ebenfalls in an sich bekannter Weise, steuerbar, indem sie stirnseitig eine Schrägfläche aufweisen. Mit geeigneten Mitteln, beispielsweise manuell mittels eines einsteckbaren Führungsstabs, kann eine Drehbewegung vom Klemmorgan zum Bohrkopf übertragen werden. Beim Vorschub weicht der Bohrkopf entsprechend der Stellung der Schrägfläche seitlich, nach oben oder nach unten aus. Soll der Vorschub in gerader, horizontaler Richtung erfolgen, wird das Klemmorgan kontiniuierlich nach jedem Hub um eine Vierteldrehung gedreht. Selbstverständlich erfolgt dies nicht nach einem starren Schema, sondern nach dem Ergebnis der elektronischen Überwachung.Preferably, the drill heads are controllable, also in a known manner, by having an inclined surface on the front. A rotary movement can be transmitted from the clamping element to the drill head using suitable means, for example manually using an insertable guide rod. During the feed, the drill head deviates sideways, upwards or downwards depending on the position of the inclined surface. If the feed is to take place in a straight, horizontal direction, the clamping element is continuously rotated by a quarter turn after each stroke. Of course, this is not done according to a rigid pattern, but rather according to the result of the electronic monitoring.

Zusammenfassend kann nochmals festgehalten werden, dass die erf indungsgemässe Vorrichtung dank der Anordnung des Klemmorgans zwischen den Antriebseinheiten eine ausserordentüch kurze Baulänge hat. Dadurch muss nur eine sehr kleine Eingangsöffnung ausgehoben werden, oder, was noch von wesentlicherer Bedeutung ist, kann die Vorrichtung in einem Schacht mit geringem Innendurchmesser oder an einer Mauer mit kleinem Freiraum angeflanscht werden.In summary, it can be stated again that the device according to the invention has an extraordinarily short overall length thanks to the arrangement of the clamping element between the drive units. As a result, only a very small entrance opening has to be dug out or, what is even more important, the device can be flanged in a shaft with a small inner diameter or on a wall with little free space.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen schematisch: The invention is explained in more detail using the embodiments shown in the drawing. They show schematically:

- Fig. 1 eine Übersichtsskizze für eine Bohrung im Erd- Fig. 1 an overview sketch for a borehole in the earth

reich,rich,

- Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht einer- Fig. 2 is a partially cutaway view of a

Bohr- und Einzugvorrichtung,Drilling and pulling device,

- Fig. 3 eine aufgeschnittene Ansicht eines Klemm- Fig. 3 a cutaway view of a clamp

organs,organs,

- Fig. 4 eine Seitenansicht von Fig. 3,ohne Klemmringe,- Fig. 4 a side view of Fig. 3, without clamping rings,

- Fig. 5 einen Axialschnitt durch eine Steuerhülse,- Fig. 5 an axial section through a control sleeve,

- Fig. 6 eine Stirnansicht einer Steuerhülse gemäss- Fig. 6 a front view of a control sleeve according to

Fig. 5, ohne Flansch,Fig. 5, without flange,

- Fig. 7 einen Axialschnitt durch eine Traghülse,- Fig. 7 an axial section through a support sleeve,

- Fig. 8 einen Axialschnitt durch einen Aufnahmering- Fig. 8 an axial section through a retaining ring

einer Antriebseinheit, unda drive unit, and

- Fig. 9 einen Axialschnitt durch einen Bohrkopf.- Fig. 9 an axial section through a drill head.

Eine Bohr- und Einzugeinrichtung 10 zur Verwendung in Erdreich 14 ist über ein Widerlager 12, bestehend aus zwei Querbalken, an der Aussenwand 16 eines ersten Gebäudes befestigt. Die Bohr- und Einzugvorrichtung 10 ist in einem engen Kellerraum an einer Aussenwand 16 angeflanscht, welcher enge Raum nur wenig Bewegungsfreiheit lässt. Die Benutzung der Vorrichtung ist nur möglich, weil sie in Richtung des Bohrgestänges eine wesentlich kürzere Baulänge als alle bekannten Vorrichtungen aufweist. Mit Pfeilen 18 und einer strichpunktierten Linie ist angedeutet, wie die Bohrung im Erdreich 14 verläuft. Diese endet an der Aussenwand 16 a eines zweiten Gebäudes und kann exakt zu einer Aussparung 20 in der Gebäudeaussenwand 16 a geführt werden.A drilling and pulling device 10 for use in the ground 14 is attached to the outer wall 16 of a first building via an abutment 12 consisting of two cross beams. The drilling and pulling device 10 is flanged to an outer wall 16 in a narrow basement room, which narrow space allows little freedom of movement. The use of the device is only possible because it has a significantly shorter overall length in the direction of the drill rod than all known devices. Arrows 18 and a dot-dash line indicate how the bore in the ground 14 runs. This ends at the outer wall 16 a of a second building and can be guided precisely to a recess 20 in the building's outer wall 16 a.

Mit dem grabenlosen Leitungsbau können eine Strasse 22 mit einem Beleuchtungsmasten 23, einem Trottoir, Randsteinen und Schalensteinen, eine Stützmauer 24, mehrere Pflanzen 26 und Werkleitungen 28 unterquert werden, ohne diese zu beeinträchtigen. With trenchless pipeline construction, a road 22 with a lighting mast 23, a sidewalk, curbs and shell stones, a retaining wall 24, several plants 26 and utility lines 28 can be crossed under without affecting them.

Der Vorteil gegenüber einem üblichen Graben mit in dessen Sohle verlegter Leitung ist offensichtlich. Der Graben müsste aufwendig und mit Sorgfalt ausgehoben und wieder eingedeckt werden, wobei ein Versetzen von Pflanzen 26 und Beschädigungen nicht vermieden werden könnten. Dazu kämen umfangreiche Instandstellungsarbeiten, welche vorübergehendeThe advantage over a normal trench with a pipe laid in its base is obvious. The trench would have to be dug out and covered again with great effort and care, and the displacement of plants 26 and damage would be unavoidable. In addition, there would be extensive repair work, which would require temporary

oder bleibende Spuren hinterlassen würden.or would leave lasting traces.

Die in Fig. 2 dargestellte Bohr- und Einzugsvorrichtung 10 umfasst einen Maschinenrahmen 30 mit längenverstellbaren Längsholmen 32. Diese sind ineinandergeschoben und mit Splinten 34 gesichert, also stufenweise verstellbar.The drilling and pulling device 10 shown in Fig. 2 comprises a machine frame 30 with length-adjustable longitudinal beams 32. These are pushed into one another and secured with split pins 34, thus being adjustable in steps.

Der Querbalken 36 kann verlängert ausgebildet sein und dient als Widerlager und/oder als Befestigungsflansch.The crossbeam 36 can be extended and serves as an abutment and/or as a fastening flange.

Im Maschinenrahmen 30 sind, in bezug auf die Längsachse L symmetrisch, zwei Hydraulikzylinder 38 mit parallel und symmetrisch zur Längsachse L verlaufender Achse A, A' befestigt. Die Kolbenstange 40 eines Hydraulikzylinders 38 weist einends ein Aussengewinde 42 auf, mit einer Schraubenmutter 44 ist ein Aufnahmering 46 starr, aber lösbar mit der Kolbenstange 40 verbunden.Two hydraulic cylinders 38 with an axis A, A' running parallel and symmetrically to the longitudinal axis L are fastened in the machine frame 30, symmetrically with respect to the longitudinal axis L. The piston rod 40 of a hydraulic cylinder 38 has an external thread 42 at one end, and a receiving ring 46 is rigidly but detachably connected to the piston rod 40 by means of a screw nut 44.

Die Hydraulikzylinder 38 sind doppelwirkend, die Kolbenstange 40 kann in Axialrichtung beidseits eine Kraft ausüben. The hydraulic cylinders 38 are double-acting, the piston rod 40 can exert a force on both sides in the axial direction.

Der Aufnahmering 46 ist über eine Schweissnaht mit einem Flügel 48 verschweisst, welcher seinerseits mit einer Traghülse 50 verschweisst ist. Die Schweissverbindung zwischen Aufnahmering 46 und Flügel 48 kann durch eingeschweisste Verstrebungsrippen 52 verstärkt sein.The receiving ring 46 is welded to a wing 48 via a weld seam, which in turn is welded to a support sleeve 50. The welded connection between the receiving ring 46 and the wing 48 can be reinforced by welded-in bracing ribs 52.

Offensichtlich können mehr als zwei Aufnahmeringe 46 von Antriebseinheiten, beispielsweise Hydraulikzylindern 38, über Flügel 48 mit der Traghülse verbunden sein. Die miteinander verschweissten Aufnahmeringe 46, Flügel 48 und Traghülse 50, allenfalls mit Verstrebungsrippen 52, werden auch Tragf uss genannt.Obviously, more than two mounting rings 46 of drive units, for example hydraulic cylinders 38, can be connected to the support sleeve via wings 48. The mounting rings 46, wings 48 and support sleeve 50 welded together, possibly with bracing ribs 52, are also called a support foot.

In die Traghülse 50 ist eine drehbare Steuerhülse 54 eingeführt, beide Hülsen sind später im Detail dargestellt.A rotatable control sleeve 54 is inserted into the support sleeve 50; both sleeves are shown in detail later.

Im Bereich der vom Klemmorgan 56 abgewandten Stirnseite bilden die beiden Hülsen einen geschlossenen Ringkanal 58, v/elcher in einem Fettbad ein Drucklager, im vorliegenden Fall ein Kugellager 60, zur Aufnahme der Axialdrücke enthält.In the area of the front side facing away from the clamping element 56, the two sleeves form a closed annular channel 58, which in a grease bath contains a thrust bearing, in this case a ball bearing 60, for absorbing the axial pressures.

Beim Drücken ist die Steuerhülse 54 in der Traghülse 50 verhältnismässig leicht drehbar. Beim Ziehen wird das Drucklager entlastet, das an der Steuerhülse 54 befestigte Klemmorgan 56 liegt auf der zugewandten Stirnseite der Traghülse 50 auf, eine Drehbewegung der Steuerhülse 54 in der Traghülse 50 ist nicht oder nur bei hohem Drehmoment möglich.When pressed, the control sleeve 54 can be rotated relatively easily in the support sleeve 50. When pulled, the thrust bearing is relieved, the clamping element 56 attached to the control sleeve 54 rests on the facing front side of the support sleeve 50, a rotational movement of the control sleeve 54 in the support sleeve 50 is not possible or only possible with high torque.

In die stirnseitig offene Ringnut zwischen dem Flansch der Steuerhülse 54 und der abgestuften Aussenwand der Traghülse 50 ist eine Wellen-Lippendichtung 90 eingesetzt. Diese verhindert einerseits das Eindringen von Schmutz, Wasser und anderen Verunreinigungen, aber andrerseits auch das Austreten von Fett aus dem Kugellager 60.A shaft lip seal 90 is inserted into the open annular groove between the flange of the control sleeve 54 and the stepped outer wall of the support sleeve 50. This prevents the ingress of dirt, water and other contaminants, but also the escape of grease from the ball bearing 60.

Das später in Fig. 3 und 4 näher dargestellte Klemmorgan besteht im wesentlichen aus einem Übertragungsring 62, welcher im vorliegenden Fall mit einem kurzen Arm 64 und einem langen Arm 66 verschweisst ist, welche Teile eine Gabel bilden. Stirnseitig des kurzen und langen Arms 64, 66 ist je ein Klemmring 68, 70 schwenkbar gelagert. Die beiden Klemmringe 68, 70 sind in paralleler Lage mittels eines Stegplättchens 72 miteinander verbunden.The clamping element, shown in more detail later in Fig. 3 and 4, essentially consists of a transmission ring 62, which in the present case is welded to a short arm 64 and a long arm 66, which parts form a fork. A clamping ring 68, 70 is pivotally mounted on the front side of the short and long arms 64, 66. The two clamping rings 68, 70 are connected to one another in a parallel position by means of a web plate 72.

Die beiden schwenkbar gekoppelten Klemmringe 68, 70 können also an ein durch die Steuerhülse 54 und die Klemmringe 68, 70 geführtes Element des Bohrgestänges oder der Zughilfe angestellt werden.The two pivotably coupled clamping rings 68, 70 can therefore be attached to an element of the drill rod or the pulling aid guided through the control sleeve 54 and the clamping rings 68, 70.

Im vorliegenden Fall bestehen beide Klemmringe 68, 70 aus gehärtetem Stahl und haben im Bereich der öffnung Kanten, die beim Drücken oder Ziehen einen Formschluss bilden. DabeiIn the present case, both clamping rings 68, 70 are made of hardened steel and have edges in the area of the opening that form a positive connection when pushed or pulled.

wird das Bohrgestänge oder die Zughilfe eingekerbt, was einen absolut rutschfesten Passitz ergibt.the drill rod or the pulling aid is notched, which results in an absolutely non-slip fit.

Beim Drücken kann das Klemmorgan 56 auch untet voller Krafteinwirkung gedreht werden, was eine Steuerung ermöglicht, wenn der Bohrkopf beispielsweise gemäss Fig. 9 ausgebildet ist.When pressed, the clamping member 56 can also be rotated under full force, which enables control if the drill head is designed, for example, as shown in Fig. 9.

Fig. 3 und 4 zeigen ein Klemmorgan 56, auch als Klemmpratze bezeichnet. An beiden Enden der mit dem Übertragungsring 62 verschweissten Arme 64, 66 ist je ein Klemmring 68, 70 über Bolzen 74, 76 schwenkbar gelagert. Das. Stegplättchen 72 (Fig. 2) ist einfachheitshalber nicht gezeichnet, ebenso die Befestigungskappen der Klemmringe 68, 70 an den betreffenden Bolzen 74, 76.Fig. 3 and 4 show a clamping element 56, also referred to as a clamping claw. At both ends of the arms 64, 66 welded to the transmission ring 62, a clamping ring 68, 70 is pivotably mounted via bolts 74, 76. The web plate 72 (Fig. 2) is not shown for the sake of simplicity, nor are the fastening caps of the clamping rings 68, 70 on the relevant bolts 74, 76.

Der Übertragungsring 62 und die Klemmringe 68, 70 sind von einem Element des Bohrgestänges 78 durchgriffen. In der angedeuteten Position 68, 70 sind die Klemmringe unter Bildung von Rillen formschlüssig in das Bohrgestänge 78 gedrückt. In der ebenfalls artgedeuteten Position 68*, 70' sind die Klemmringe hochgestellt, das Bohrgestänge 78 kann problemlos eingeführt, verschoben oder entfernt werden.The transmission ring 62 and the clamping rings 68, 70 are penetrated by an element of the drill rod 78. In the indicated position 68, 70, the clamping rings are pressed into the drill rod 78 in a form-fitting manner, forming grooves. In the also indicated position 68*, 70', the clamping rings are raised, the drill rod 78 can be easily inserted, moved or removed.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass der Übertragungsring 62 von Schraubenlöchern 80 zur Befestigung des Klemmorgans 56 durchgriffen ist.From Fig. 4 it can be seen that the transmission ring 62 is penetrated by screw holes 80 for fastening the clamping member 56.

Die in Fig. 5 dargestellte Steuerhülse 54 weist einen Flansch 82 auf, der nach dem Einführen in die Traghülse 50 auf dem ringförmigen Absatz 84 aufliegt. Dabei wird der in Fig. 2 gezeigte Ringkanal 58 für das Kugellager 6 0 und die Ringnut für die Wellen-Lippendichtung 30 gebildet.The control sleeve 54 shown in Fig. 5 has a flange 82 which rests on the annular shoulder 84 after insertion into the support sleeve 50. The annular channel 58 shown in Fig. 2 for the ball bearing 60 and the annular groove for the shaft lip seal 30 are thereby formed.

Die vom Flansch 82abgewandte Stirnfläche 86 der Steuerhülse 54 hat, in Fig. 6 dargestellt, acht Sackbohrungen 88 mit Innengewinde. Diese entsprechen den Schraubenlöchern 80 irrtThe front surface 86 of the control sleeve 54 facing away from the flange 82 has, as shown in Fig. 6, eight blind holes 88 with internal threads. These correspond to the screw holes 80 err.

Übertragungsring 62 gemäss Fig. 4. Schraubenlöcher 80 und Sackbohrungen 88 dienen der lösbaren Befestigung des Klemmorgans 56 (Fig. 3) auf der Führungshülse 54.Transmission ring 62 according to Fig. 4. Screw holes 80 and blind holes 88 serve for the detachable fastening of the clamping element 56 (Fig. 3) on the guide sleeve 54.

Der Aufnahmering 46 gemäss Fig. 8 dient der Befestigung der Kolbenstange 40 oder eines nicht dargestellten Spindelläufers am Tragfuss. Der Aufnahmering 46 wird über die stirnseitig zur Bildung eines Aussengewindes 4 2 abgestufte Kolbenstange 40 gestülpt und mit einer Schraubenmutter 44 befestigt (Fig. 2).The receiving ring 46 according to Fig. 8 serves to attach the piston rod 40 or a spindle rotor (not shown) to the support base. The receiving ring 46 is slipped over the piston rod 40, which is stepped on the front side to form an external thread 4 2, and is fastened with a screw nut 44 (Fig. 2).

Der in Fig. 9 dargestellte Bohrkopf kann, wie bereits erwähnt, über das Bohrgestänge 78 gedreht werden. Das auf dem Bohrgestänge 78 befestigte Sendergehäuse 92 enthält eine Sonde 94, welche der Ortung des Bohrkopfs dient. Seitliche Abweichungen des Bohrkopfs können durch ein von einer Hilfskraft geführtes Ortungsgerät genau festgestellt werden. Ein von der Sonde abgegebener Dauerton erlaubt die Tiefenmessung. The drill head shown in Fig. 9 can, as already mentioned, be rotated via the drill rod 78. The transmitter housing 92 attached to the drill rod 78 contains a probe 94, which is used to locate the drill head. Lateral deviations of the drill head can be precisely determined by a locating device operated by an assistant. A continuous tone emitted by the probe allows the depth to be measured.

Der Bohrkopf 96 im engeren Sinne ist über einen Schwerspannstift 98 mit dem Sendergehäuse 92 lösbar verbunden. Der Bohrkopf 96 weist eine Steuerebene 100 auf, welche je nach Stellung beim Vorwärtspressen des Bohrkopfs eine entsprechende Auslenkung bewirkt.The drill head 96 in the narrower sense is detachably connected to the transmitter housing 92 via a heavy-duty clamping pin 98. The drill head 96 has a control plane 100, which, depending on the position, causes a corresponding deflection when the drill head is pressed forward.

In der Praxis wird ein Biegeradius von etwa 25-30m erreicht. In practice, a bending radius of about 25-30m is achieved.

Claims (10)

SchutzansprücheProtection claims 1. Vorrichtung zum grabenlosen Durchbohren von Erdreich (14) in etwa horizontaler Richtung und zum Einzug von flexiblen Kabeln oder Rohren durch die Bohrung, die Vorrichtung bestehend aus einem Maschinenrahmen (30) mit wenigstens einem Widerlager (36), einem eine axiale Stoss- und Zugkraft entfaltenden Antriebsorgan (38) mit einem in beiden Axialrichtungen angreifenden Klemmorgan (56) und einem über das Klemmorgan (56) drehbaren Bohrgestänge ( 78 ) mit einem Bohrkopf (96 ),1. Device for trenchless drilling of soil (14) in an approximately horizontal direction and for pulling in flexible cables or pipes through the bore, the device consisting of a machine frame (30) with at least one abutment (36), a drive element (38) developing an axial impact and tensile force with a clamping element (56) acting in both axial directions and a drill rod (78) rotatable via the clamping element (56) with a drill head (96), dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that das Antriebsorgan wenigstens zwei in bezug auf das den Maschinenrahmen (30) durchlaufende Bohrgestänge (78) axialsymmetrisch angeordnete Antriebseinheiten (38) und ein auf dieser Symmetrieachse (L) zwischen den Antriebseinheiten (38) längsverschiebbares Klemmorgan (56) umfasst, welches auf einem starr mit allen Antriebseinheiten (38) verbundenen Tragfuss sitzt.the drive member comprises at least two drive units (38) arranged axially symmetrically with respect to the drill rod (78) running through the machine frame (30) and a clamping member (56) which is longitudinally displaceable on this axis of symmetry (L) between the drive units (38) and which sits on a support base rigidly connected to all drive units (38). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei oder vier mit der Symmetrieachse (L) auf einer Ebene liegenden Antriebseinheiten (38) umfasst.2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises two or four drive units (38) lying on the same plane as the axis of symmetry (L). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheiten (38) Hydraulikzylinder mit Kolbenstangen (40) oder Drehspindeln mit Spindelläufern sind.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the drive units (38) are hydraulic cylinders with piston rods (40) or rotary spindles with spindle rotors. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mit den beweglichen Teilen (40, 42) der Antriebseinheiten (38) starr, aber lösbar verbundene Tragfuss des Klemmorgans (56) aus einem Aufnahmering (46) pro Antriebseinheit (38), einem anschlies-4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the support foot of the clamping member (56) which is rigidly but detachably connected to the movable parts (40, 42) of the drive units (38) consists of a receiving ring (46) per drive unit (38), a senden Flügel (48) und einer gemeinsamen Traghülse (50) in der Symmetrieachse (L) für eine innenliegende, drehbare Steuerhülse (54) mit dem Klemmorgan 54 besteht, wobei der Tragfuss vorzugsweise eine Schweisskonstruktion ist.send wings (48) and a common support sleeve (50) in the axis of symmetry (L) for an internal, rotatable control sleeve (54) with the clamping member 54, wherein the support foot is preferably a welded construction. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Traghülse (50) und die Steuerhülse (54) im Bereich der vom Klemmorgan (56) entfernt liegenden Stirnseite einen Ringkanal (58) zur Aufnahme eines Drucklagers aufweisen.5. Device according to claim 4, characterized in that the support sleeve (50) and the control sleeve (54) in the region of the front side remote from the clamping member (56) have an annular channel (58) for receiving a thrust bearing. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Drucklager als in einem Fettbad angeordnetes Kugellager (60) ausgebildet ist, wobei der Ringkanal (58) stirnseitig vorzugsweise mit einer Wellen-Lippendichtung (90) abgedichtet ist.6. Device according to claim 5, characterized in that the thrust bearing is designed as a ball bearing (60) arranged in a grease bath, wherein the annular channel (58) is sealed at the front preferably with a shaft lip seal (90). 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmorgan (56) mittels eines Übertragungsrings (62) auf eine Stirnfläche (86) der Steuerhülse (54) geschraubt ist, welcher Übertragungsring (62) nach aussen eine beim Ziehen bündige Auflagefläche auf der Traghülse ( 50) bildet.7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the clamping member (56) is screwed onto an end face (86) of the control sleeve (54) by means of a transmission ring (62), which transmission ring (62) forms a flush support surface on the support sleeve (50) when pulled. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmorgan (56) als Klemmpratze ausgebildet ist und vorzugsweise wenigstens zwei Klemmbacken oder Klemmringe (68, 70) umfasst.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the clamping member (56) is designed as a clamping claw and preferably comprises at least two clamping jaws or clamping rings (68, 70). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwei über ein Stegplättchen (72) verbundene Klemmringe (68, 70) an einer aus dem Übertragungsring ( 62) und den Armen (64, 66) gebildeten Gabel schwenkbar befestigt sind.9. Device according to claim 8, characterized in that two clamping rings (68, 70) connected via a web plate (72) are pivotally attached to a fork formed from the transmission ring (62) and the arms (64, 66). 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized gekennzeichnet, dass der Maschinenrahmen (30) ineinanderschiebbare Längsholme (32) aufweist, die in verschiedenen Positionen feststellbar sind.characterized in that the machine frame (30) has telescoping longitudinal beams (32) which can be locked in different positions.