Steuerbare Vortriebseinrichtung

Abstract

 Vortriebseinrichtung zum bergmännischen Herstellen von Bohrungen im Erdreich, insbesondere zur Verlegung von Kanalrohren in geschlossener Bauweise, bei der ein Gesteinsbohrer bzw. -fräser durch ein Führungs- bzw. Stützrohr (1) hindurch angetrieben und gegenüber dem Führungsrohr (1) zentriert gehalten ist. Um bei einer solchen Vortriebseinrichtung die Vortriebsrichtung einfach steuern zu können, ist vorgesehen, dass das Führungsrohr (1) in seinem vorderen Endbereich einen Stützring (4) aufweist, der an seiner freien Stirnseite eine Stützfläche (5) in Form einer Kugelkalotte aufweist, an der ein mit einer gegengleichen Gleitfläche (6) versehenes Lenkrohr (8) abgestützt ist, das das Führungsrohr (1) mit einem Ringraum (9) umgibt, in dem zumindest zwei in einer Vertikalebene diametral einander gegenüberliegende, in radialer Richtung des Lenkrohres (8) dehnbare Balgkörper (10) angeordnet sind, die in dem vom Stützring (4) abgekehrten Endbereich des Lenkrohres (8) positioniert und mit je einer Druckquelle verbindbar sind.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vortriebseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

[0002] Solche Vortriebseinrichtungen werden häufig im dicht verbauten Gebiet eingesetzt und ermöglichen es, mit nur wenigen und sehr kleinräumigen Aufgrabungen Kanalrohre zu verlegen. Da Kanalrohre häufig unter Verkehrsflächen verlegt werden, muss man versuchen, die Verkehrsbehinderungen gering zu halten; dies kann man durch den Einsatz bergmännischer Verfahren erreichen, bei denen nach dem Ausheben zweier Gruben eine solche Vortriebseinrichtung in eine Grube eingesetzt wird und in geschlossener Arbeitsweise eine gegen die Horizontale nur wenig geneigten Bohrung zur zweiten Grube vorgetrieben wird, wobei nach dem Vortreiben der Bohrung meist auch die zu verlegenden Kanalrohre in eine solche Bohrung eingebracht werden. Dabei ergeben sich nur kleinräumige Aufgrabungen von Verkehrsflächen und damit nur geringe Behinderungen des Straßenverkehrs.

[0003] Bei einer solchen bergmännischen Verlegemethode von Kanalrohren ergibt sich jedoch das Problem, dass es schwierig ist, die Bohrung, die sich meist über eine Strecke von ca. 100m von Grube zu Grube erstreckt, in der vorgesehenen Richtung, insbesondere aber mit der vorgesehenen Neigung, vorzutreiben. So haben die Bohr- oder Fräswerkzeuge die Tendenz, härteren Schichten auszuweichen und sich in weichere Bereiche des Bodens zu verlaufen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn Bohrungen mit relativ kleinem Durchmesser vorzutreiben sind, da sich das Pressrohr (Führungsrohr) verbiegt.

Offenbarung der Erfindung

Technische Aufgabe

[0004] Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, mit der es auf einfache Weise möglich ist, das Pressrohr mit dem Bohrkopf zu steuern und dadurch einen weitgehend genauen Verlauf der Bohrung sicherzustellen.

Technische Lösung

[0005] Erfindungsgemäß wird dies bei einer Vortriebseinrichtung der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.

[0006] Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist es möglich, das Lenkrohr gegenüber dem Führungsrohr in eine Winkelstellung zu bringen. Dabei bestimmt das Lenkrohr im Wesentlichen die Richtung des Vortriebs. Eine Änderung der Winkelstellung zwischen Führungs- und Lenkrohr ist durch unterschiedliche Druckbeaufschlagung der beiden Balgkörper möglich. Wird z.B. der untere Balgkörper mit einem höheren Druck beaufschlagt, so wird das Lenkrohr in eine nach oben gerichtete Winkelstellung zum Führungsrohr gebracht, und die mit der Vortriebseinrichtung herstellbare Bohrung wird sich ebenfalls nach oben zu neigen, da das über die kalottenförmige Stützfläche abgestützte Lenkrohr mit seinem vorderen Endbereich bzw. seinem vor der Stützfläche liegenden Bereich leicht schräg nach oben zeigt.

[0007] Durch die Merkmale des Anspruchs 2 ist eine Beeinflussung der Richtung der vorzutreibenden Bohrung auch in einer horizontalen Ebene möglich, wodurch eine Bohrung sehr genau entsprechend dem vorgesehenen Verlauf hergestellt werden kann, auch wenn der Untergrund unterschiedlich harte Zonen aufweist.

[0008] Durch die Maßnahmen des Anspruchs 3 wird sichergestellt, dass das Führungsrohr, das die hergestellte Bohrung auch abstützt, den vollen Querschnitt der hergestellten Bohrung ausfüllt.

[0009] Zweckmäßig ist es, die Merkmale des Anspruchs 4 vorzusehen. Dadurch ist sichergestellt, dass sich das Lenkrohr in das durch die Bearbeitung des Bohr- oder Fräskopfes rissig gewordene bzw. aufgelockerte Gestein einschneidet und so das Führungsrohr leichter in die gewünschte Richtung drängt.

[0010] Die Merkmale des Anspruchs 5 ermöglichen eine leichte und exakte Steuerung der Vortriebseinrichtung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0011] Die Erfindung wird nun anhand der Fig. 1 näher erläutert, die schematisch eine erfindungsgemäße Vortriebseinrichtung zeigt, wobei jedoch aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit der Fräskopf weggelassen wurde.

Beste Ausführungsform der Erfindung

[0012] In einem Endbereich eines Führungsrohres 1 ist ein Ansatz 2 mit geringerem Durchmesser eingesetzt und mit der Innenseite des übrigen Führungsrohres 1 verbunden. Dabei ist ein Ringraum 9 zwischen dem Führungsrohr 1 und dem Ansatz 2 durch einen Dichtring 3 abgedichtet.

[0013] Der Ansatz 2 weist an seinem vorderen Ende einen Stützring 4 auf und ist mit diesem starr verbunden, wobei der Stützring 4 an seiner freien Stirnseite kalottenförmig ausgebildet ist, wobei diese Stirnseite eine Stützfläche 5 bildet. An dieser Stützfläche 5 ist eine gegengleiche Gleitfläche 6 eines Ringes 7 eines Lenkrohres 8 abgestützt, wobei der Durchmesser des Lenkrohres 8 dem Durchmesser des Führungsrohres 1 entspricht.

[0014] Im Ringraum 9 zwischen dem Lenkrohr 8 und dem Ansatz 2 des Führungsrohres 1 sind zwei in einer vertikalen Diametralebene gegenüberliegende Balgkörper 10 vorgesehen, wobei diese Balgkörper 10 in dem vom Stützring 4 abgekehrten Ende des Lenkrohres 8 angeordnet sind.

[0015] Diese Balgkörper 10 sind in radialer Richtung des Lenkrohres 8 dehnbar und über je ein Ventil 11 mit einer nicht dargestellten Druckquelle, z.B. eine Druckhydraulik-Quelle, über Leitungen 12 verbunden.

[0016] Diese Balgkörper 10 können daher mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt werden, wodurch sich diese unterschiedlich ausdehnen und das Lenkrohr 8 in eine Winkelstellung zum Führungsrohr gebracht und damit die Richtung des weiteren Vortriebs des Führungsrohres 1 entsprechend verändert wird. Somit sind vertikale Richtungskorrekturen der Vortriebsrichtung möglich.

[0017] Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Ring 7 an seiner freien Stirnseite eine Schneide 13 auf, durch die sich bei einer Änderung der Auslenkung des Lenkrohres 8 gegenüber dem Führungsrohr 1 eine sehr effektive Ablenkung des Führungsrohres 1 ergibt.

[0018] Es ist auch möglich, zusätzlich zwei weitere Balgkörper in einer horizontalen Diametralebene im Ringraum 9 anzuordnen, wobei jeder dieser zusätzlichen Balgkörper über je ein Ventil mit einer Druckquelle verbindbar ist. Damit kann eine Lenkung der Vortriebseinrichtung auch in horizontaler Richtung erfolgen.

Ansprüche

1. Vortriebseinrichtung zum bergmännischen Herstellen von Bohrungen im Erdreich, insbesondere zur Verlegung von Kanalrohren in geschlossener Bauweise, bei der ein Gesteinsbohrer bzw. -fräser durch ein Führungs- bzw. Stützrohr (1) hindurch angetrieben und gegenüber dem Führungsrohr (1) zentriert gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsrohr (1) in seinem vorderen Endbereich einen Stützring (4) aufweist, der an seiner freien Stirnseite eine Stützfläche (5) in Form einer Kugelkalotte aufweist, an der ein mit einer gegengleichen Gleitfläche (6) versehenes Lenkrohr (8) abgestützt ist, das das Führungsrohr (1) mit einem Ringraum (9) umgibt, in dem zumindest zwei in einer Vertikalebene diametral einander gegenüberliegende, in radialer Richtung des Lenkrohres (8) dehnbare Balgkörper (10) angeordnet sind, die in dem vom Stützring (4) abgekehrten Endbereich des Lenkrohres (8) positioniert und mit je einer Druckquelle verbindbar sind.

2. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zumindest zwei weitere, in radialer Richtung des Lenkrohres (8) dehnbare Balgkörper in einer horizontalen Durchmesserebene des Lenkrohres (8) angeordnet und mit je einer Druckquelle verbindbar sind.

3. Vortriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsrohr (1) im vom Lenkrohr (8) umgebenen Bereich einen kleineren Durchmesser aufweist, wobei der Außendurchmesser des Lenkrohres (8) dem Außendurchmesser des restlichen Teiles des Führungsrohres (1) entspricht.

4. Vortriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkrohr (8) an seiner freien Stirnseite einen Schneidring (13) aufweist.

5. Vortreibseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede mit einem Blagkörper (10) über Ventile (11) verbindbare Druckquelle mit einer Druckmesseinrichtung versehen ist.

Zeichnung