DE10325576B4

DE10325576B4 - Führungskopf zum Erdbohren und Erdbohrmaschine

Info

Publication number: DE10325576B4
Application number: DE10325576A
Authority: DE
Inventors: Toyohiko Hirakata Youan; Kentaro Hirakata Watanabe; Eiichi Hirakata Muramoto; Touru Hirakata Hishiyama
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2010-09-16
Anticipated expiration: 2023-06-06
Also published as: KR20030095210A; DE10325576A1; JP4024086B2; US6913094B2; JP2004011307A; US20030226692A1

Abstract

Führungskopf (20) zum Erdbohren, welcher aufweist:
Einspritzöffnungen (22A, 22E, 22F, 22G) zum Einspritzen von Grabflüssigkeit, die zur Rückseite in Bezug auf die Vorschubrichtung des Führungskopfs (20) gerichtet sind, und einen Winkelabstand von der Axiallinie (N) des Führungskopfs (20) in Form eines stumpfen Winkels aufweisen, wobei der Führungskopf (20) ein Kopfhauptteil (21) mit einem geneigten Oberflächenabschnitt (21A) aufweist, der zum Vorderende der Achse des Vorderteils geneigt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Schrägschneidabschnitt (22) unter Verwendung eines rechteckigen Plattenteils ausgebildet ist und in Vorwärtsrichtung im wesentlichen entlang dem geneigten Oberflächenabschnitt (21A) verläuft, und dass ein Grabflüssigkeitsflussweg (26) sich durch den Schrägschneidabschnitt (22) hin zu den Einspritzöffnungen (22A, 22E, 22F, 22G) erstreckt und mit den Einspritzöffnungen (22A, 22E, 22F, 22G) in Verbindung steht.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Führungskopf zum Erdbohren, sowie eine Erdbohrmaschine. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung einen Führungskopf zum Erdbohren, sowie eine Erdbohrmaschine, die dazu eingesetzt werden, unterirdisch Löcher zu bohren, zum Zwecke der Verlegung von Gasrohren, Stromversorgungskabeln, Leerrohren für Signalkabel, Lichtleiterkabeln, Wasserversorgungsrohren, Abwasserrohren und dergleichen, ohne den Boden offen auszuheben, sowie zum Bohren von Löchern in Gesteinsformationen, um dort zum Sprengen Dynamit einzusetzen.
2. BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Seit einigen Jahren wurde Versuche unternommen, Erdbohrmaschinen zum Bohren unterirdischer Löcher zu entwickeln, zum Zwecke der Verlegung verschiedener Rohre und Kabel, ohne den Boden offen auszuheben.
Die 9 und 10 der beigefügten Zeichnungen zeigen schematisch eine derartige Erdbohrmaschine 1. Die dargestellte Erdbohrmaschine 1 weist eine Horizontalbohreinheit 2 und ein Grabflüssigkeits-Versorgungsfahrzeug 3 zum Liefern von Grabflüssigkeit zur Horizontalbohreinheit 2 auf. Stangen 10 werden aufeinanderfolgend von der Horizontalbohreinheit 2 so zugeführt, dass jede nachfolgende Stange mit der unmittelbar vorausgehenden Stange verbunden ist. Ein Führungskopf (Bohrer) 20, der ein Vorderteil ist, ist drehbar an dem Vorderende der führenden Stange 10 befestigt.
Die Erdbohrmaschine 1 wird mit einem Horizontalbohrverfahren eingesetzt, um Rohre unterirdisch zu verlegen.
Zuerst wird der Führungskopf 20 in den Boden von einer Eintrittsgrube A in einem vorbestimmten Neigungswinkel (10 bis 20E) eingebracht. Nach Korrektur der Richtung, in welcher der Führungskopf 20 in Horizontalrichtung vorgeschoben wird, wird dann der Führungskopf 20 so angetrieben, dass er sich dreht, und in den Boden gräbt, bis er zur Ausgangsgrube B gelangt. Danach wird der Führungskopf 20 so angetrieben, dass er sich dreht, und ein Loch von der Anfangsgrube B bis zur Zielgrube C gräbt, um so ein Führungsloch D zu erzeugen. Zwischen der Anfangsgrube B und der Zielgrube C werden die Position, die Tiefe gegenüber der Oberfläche, die Neigung, der Drehwinkel und dergleichen des Führungskopfes 20 mit Hilfe eines Magnetfelddetektors festgestellt, der sich auf dem Erdboden befindet, und das Magnetfeld erfasst, das von dem Sender (Sonde) erzeugt wird, der in dem Führungskopf 20 enthalten ist, um auf geeignete Art und Weise die Richtung zu korrigieren, in welcher der Führungskopf 20 vorgeschoben wird, während er das Führungsloch D gräbt. Während des Grabvorgangs kann Grabflüssigkeit, die reines Wasser, schlammiges Wasser oder eine Bentonit-Lösung sein kann, von dem Grabflüssigkeits- Versorgungsfahrzeug 3 und über die Stangen 10 geliefert werden, und von dem Führungskopf 20 eingespritzt werden.
Nach dem Graben des Führungsloches D wird der an dem Vorderende angebrachte Führungskopf 20 durch einen Bohrlochräumer 30 ersetzt, um das Führungsloch zu verbreitern, und wird der unterirdisch anzuordnende Gegenstand E, der ein Rohr oder ein Kabel sein kann, das verlegt werden soll, mit dem Bohrlochräumer 30 über eine Gelenkverbindung verbunden. Dann wird der Bohrlochräumer 30 zurückgedreht, während der Bohrlochräumer 30 dazu veranlasst wird, Grabflüssigkeit auszuspritzen, und wird der unterirdisch anzuordnende Gegenstand E in das Loch eingezogen, während das Führungsloch D mit Hilfe des Bohrlochräumers 30 verbreitert wird.
Während des voranstehend geschilderten Vorgangs des Verlegens von Rohren unterirdisch wird Grablösung von dem Führungskopf 20 im wesentlichen in Vorschubrichtung des Führungskopfes 20 eingespritzt, um den Wirkungsgrad des Grabens des Führungsloches D zu verbessern. Der Erdboden wird durch die eingespritzte Flüssigkeit gelockert, wodurch der Grabvorgang erleichtert wird. Zusätzlich wird die eingespritzte Grablösung zur Anfangsgrube B hin durch den Spalt zwischen dem Führungsloch D und den Stangen 10 zusammen mit der weggegrabenen Erde abgezogen. Anders ausgedrückt dient die eingespritzte Grablösung auch dazu, die weggegrabene Erde zu transportieren.
Die weggegrabene Erde kann jedoch nicht zufriedenstellend einfach nur durch den Fluss der Grablösung entfernt werden, wenn der Grabwirkungsgrad der Erdgrabmaschine verbessert ist, da ein großes Volumen an Erde in einem sehr kurzen Zeitraum gegraben wird.
Zusätzlich bleibt, wenn die gegrabene Erde nicht wirksam entfernt wird, ein Teil der gegrabenen Erde nahe beim Führungskopf 20 und vor diesem, so dass dann, wenn der sich drehende Führungskopf 20 weiter vorgeschoben wird, die verbleibende, gegrabene Erde erneut gegraben wird, was den Wirkungsgrad in Bezug auf das Graben des Bodens vor dem Führungskopf 20 verringert. Weiterhin kann ein gewisser Anteil der gegrabenen Erde zwischen dem Führungsloch D und dem Führungskopf 20 und/oder zwischen dem Führungsloch D und den Stangen 10 übrigbleiben. Dann wird die Belastung relativ zum Grabdrehmoment verringert, wodurch der Grabwirkungsgrad weiter erhöht wird.
Das Dokument DE 40 16 965 A1 beschreibt einen Bohrkopf, der um seine Mittelachse drehbar ist. An dem Bohrkopf ist eine rückwärts gerichtete Düse vorgesehen, deren Düsenkanal mit einem längs einer Mittelachse einer Bohrlanze verlaufenden Kanal kommuniziert. Eine derart ausgerichtete Düse soll der Bohrlanze mehr Raum verschaffen, damit sie bei Richtungsänderungen besser ausweichen kann. Der Bohrkopf weist des Weiteren eine Vielzahl von vorwärts gerichteten Düsen auf. Der untere Bereich des Bohrkopfes ist abgeschrägt und bildet eine Steuerfläche. Bei einer Richtungsänderung der Bohrung liegt diese Steuerfläche am Erdreich an und trägt zur Stabilisierung der Bohrlanze bei. Ein gleichmäßiges Bohren in Vorwärtsrichtung wird erreicht, indem der Bohrkopf mit Bohrlanze mit einer gleichförmigen Rotationsgeschwindigkeit um die Mittelachse gedreht wird. Wenn Richtungsänderungen erforderlich sind, wird die Rotationsbewegung gestoppt. Durch den aus der Düse weiterhin austretenden Flüssigkeitsstrahl wird Erdreich nur in einer Richtung abgetragen. Die gesamte Bohrlanze wird dann gedreht, bis die neue Richtung eingestellt ist. Die Steuerfläche weist auf Grund ihrer durch einen Fräsvorgang an dem zylindrischen Bohrkopf gebildeten Oberfläche zumindest eine geringfügige Unterstützung bei dieser hydromechanischen Steuerung. Nachdem die Richtung der Bohrlanze eingestellt wurde, wird die Rotationsbewegung des Bohrkopfes wieder aufgenommen und eine Geradeausbohrung erfolgt in einer neuen Richtung.
Die 2 zeigt die Vordereinsicht eines Bohrkopfes mit der Steuerfläche 11. Die Gesamtfläche der Steuerfläche ist gering, da sie an der Außenfläche der zylindrischen Bohrlanze angefräst wird. in dem Bereich der Steuerfläche befinden sich keine Einspritzöffnungen.
Das Dokument DE 41 42 343 A1 zeigt einen Führungskopf zum Erdbohren, der eine zylindrische Form und Flüssigkeitsstrahldüsen 22, 18 und 20 aufweist. Diese Düsen ragen in verschiedenen Winkeln aus dem kegelstumpfförmigen Führungskopf heraus. Aufgabe dieses Führungskopfes ist es, das vor ihm befindliche Erdreich derart aufzulockern, dass für den Vorschub des Erdbohrgerätes eine geringere Energie benötigt wird. Die Druckflüssigkeit zu jeder Flüssigkeitsstrahldüse wird bezüglich Druck und/oder Menge der Druckflüssigkeit individuell gesteuert. Dadurch lässt sich der Grad der Auflockerung des Erdreiches in einem bestimmten Winkelbereich um den Führungskopf herum so durchführen, dass durch diese Auflockerung eine Richtungsänderung des Erdbohrgerätes ausgelöst werden kann. Da in dem aufgelockerten Erdreich der dem Führungskopf entgegengesetzte Widerstand verringert wird, weicht dieser eher zwangsläufig seitlich ausweicht. Die Nutzung der Reaktionskräfte wird somit vernachlässigt.
Das Dokument DE 43 05 423 A1 zeigt den Führungskopf eines Erdbohrgerätes mit einer schrägen Steuerfläche. Die Düse ist auf einer der Steuerfläche abgewandten achsparallelen Seite des Bohrkopfes angeordnet. Dadurch soll das Erdreich nicht unmittelbar vor dem Bohrkopf, sondern seitlich davon aufgelockert werden. Der Führungskopf hat eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt und weist an dem vorderen Ende eine schräg zu seiner Achse gerichtete Steuerfläche auf. Während des Geradenauslaufs wird der Führungskopf gedreht und keine Bohrflüssigkeit wird durch die Düsen ins Erdreich abgestrahlt. Um die Vortriebsrichtung zu ändern, wird Bohrflüssigkeit durch die Düsen gepumpt und das Erdreich auf diese Weise aufgelockert. Durch statischen Vortrieb wird der Bohrkopf anschließend in diese Richtung abgelenkt. Der Erdteil des Erdreichs, an dem sich die Steuerfläche abstützt, bleibt fest. Das Erdreich seitlich des Bohrkopfs wird in Ablenkungsrichtung aufgelockert, so dass der Bohrkopf in diese Richtung ausweicht.
Da die schräge Steuerfläche an einem zylindrischen Bauteil angebracht ist, weist sie nur eine geringe Oberflächengröße bzw. Druckfläche auf.
Die US 4,953,638 beschreibt eine Methode und einen Apparat zum Erdbohren, wobei während des Bohrprozesses die Bohrrichtung geändert werden kann. Die Erdbohrmaschine umfasst einen Bohrkopf, der am Ende eines Bohrstrangs angeordnet ist. Durch eine Düse kann Grabflüssigkeit in Bohrrichtung eingesprüht werden. Außerdem ist am Bohrkopf ein Bohrschwert angeordnet. Während des Bohrprozesses kann das Bohrschwert durch Grabflüssigkeit gekühlt werden. Dazu wird Grabflüssigkeit von der Düse auf das Schwert gesprüht.
Nachteilig daran ist, dass sich am Bohrkopf selbst, trotz dem Zusprühen von Grabflüssigkeit, Bohrmaterial sich festsetzten kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Führungskopf zum Erdbohren bzw. eine Erdbohrmaschine zur Verfügung zu stellen, wobei unter Verwendung einfacher konstruktiver Mittel ein hoher Grabwirkungsgrad erreicht wird.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 3. Eine verbesserte Weiterbildung ist durch den Unteranspruch 2 offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Daher besteht der Vorteil der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Führungskopfs zum Erdbohren und einer Erdbohrmaschine, welche einen hohen Grabwirkungsgrad aufrecht erhalten können, und wesentlich den Wirkungsgrad des Entfernens der gegrabenen Erde verbessern können.
Ein Vorderteil (technischerweise im Folgenden als Führungskopf bezeichnet) zum Erdbohren gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass seine paarweise vorgesehenen Grablösungseinspritzöffnungen zur Rückseite in Bezug auf seine Vorschubrichtung gerichtet sind, und von seiner Axiallinie einen Winkelabstand um einen stumpfen Winkel aufweisen.
Bei der voranstehend geschilderten Ausbildung des Führungskopfs wird, da die Einspritzöffnungen zur Rückseite in Bezug auf die Vorschubrichtung des Führungskopfes gerichtet sind, die Flussrate der Grabflüssigkeit, die zu der Anfangsgrube hin fließt, erhöht, um wirksam die gegrabene Erde durch den Grabvorgang zu transportieren, so dass der Wirkungsgrad des Entfernens gegrabener Erde wesentlich erhöht wird. Grabflüssigkeit kann auch in Vorwärtsrichtung aus einer oder mehreren anderen Einspritzöffnungen eingespritzt werden. Dann kann der Führungskopf ohne Schwierigkeiten den Boden in Vorwärtsrichtung graben, da gegrabene Erde wirksam weg bewegt wird, wenn die Rate der Einspritzung von Grabflüssigkeit in Vorwärtsrichtung nicht hoch ist. Anders ausgedrückt beeinflusst die vorliegende Erfindung den Grabwirkungsgrad des Führungskopfes nicht negativ, sondern hält ihn auf einem erhöhten Niveau.
Ein Führungskopf weist zum Erdbohren einen Abschnitt mit geneigter Oberfläche auf, der zum Vorderende seiner Achse geneigt ist, und einen Schrägschneidabschnitt, der sich in Vorwärtsrichtung im wesentlichen entlang dem geneigten Oberflächenabschnitt erstreckt. Vorzugsweise sind die Einspritzöffnungen an jeweiligen Orten des Schrägschneidabschnitts angeordnet, gegenüberliegend dem geneigten Oberflächenabschnitt, und so gerichtet, dass sie Grabflüssigkeit entlang dem geneigten Abschnitt einspritzen, der entgegengesetzt zum geneigten Oberflächenabschnitt angeordnet ist.
Bei einer derartigen Ausbildung des Führungskopfs kann gegrabene Erde einfach in Rückwärtsrichtung entlang dem geneigten Abschnitt fließen, der sich nahe dem Vorderende befindet, und wird die Rate, mit welcher gegrabene Erde fließt, durch die Grabflüssigkeit erhöht, die entlang dem geneigten Abschnitt eingespritzt wird, wodurch der Wirkungsgrad des Entfernens gegrabener Erde und der Wirkungsgrad des Grabvorgangs verbessert werden.
Bei einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Erdbohrmaschine zur Verfügung gestellt, welche Stangen aufweist, einen Stangendrehmechanismus zum Antrieb der Stangen so, dass sie sich drehen, einen Stangenvorschubmechanismus für die Vorschub der Stangen, einen Führungskopf, der an dem Vorderende der Stange angebracht ist, und dazu ausgebildet ist, sich mit der Stange zu drehen und mit dieser vorgeschoben zu werden, wobei der Führungskopf zum Erdbohren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 ausgebildet ist.
Daher stellt eine Erdbohrmaschine mit einem Führungskopf gemäß der Erfindung entsprechende Vorteile wie jene zur Verfügung, die in Bezug auf den Führungskopf beschrieben wurden.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 ist eine schematische Vorderansicht der Horizontalbohreinheit der ersten Ausführungsform einer Erdbohrmaschine gemäß der Erfindung;
2 ist eine schematische Queransicht der Horizontalbohreinheit von 1;
3 ist eine schematische Aufsicht auf die Horizontalbohreinheit von 1;
4A und 4B sind eine schematische Längsschnittansicht bzw. eine schematische Querschnittsansicht des Führungskopfes gemäß der ersten Ausführungsform;
5A, 5B und 5C sind eine schematische Aufsicht, eine schematische Queransicht, bzw. eine schematische Ansicht von unten eines wesentlichen Teils des Führungskopfes, dargestellt in vergrößertem Maßstab;
6A, 6B und 6C sind eine schematische Aufsicht, eine schematische Queransicht bzw. eine schematische Ansicht von unten eines wesentlichen Teils des Vorderteils der zweiten Ausführungsform der Erfindung, in vergrößertem Maßstab;
7A, 7B und 7C sind eine schematische Aufsicht, eine schematische Queransicht bzw. eine schematische Ansicht von unten eines wesentlichen Teils des Vorderteils bei der dritten Ausführungsform der Erfindung, in vergrößertem Maßstab;
8A, 8B und 8C sind eine schematische Aufsicht, eine schematische Queransicht und eine schematische Ansicht von unten eines wesentlichen Teils des Vorderteils gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung, in vergrößertem Maßstab;
9 ist eine schematische Darstellung des Stands der Technik; und
10 ist eine andere schematische Darstellung des Stands der Technik.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nunmehr wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, welche bevorzugte Ausführungsformen erläutern. Bei den Zeichnungen, welche die erste Ausführungsform erläutern, sind deren Bestandteile, die gleich oder ähnlich wie jene (dargestellt in den 9 und 10) ausgebildet sind, die voranstehend in Bezug auf den Stand der Technik beschrieben wurden, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Auch bei den Zeichnungen, welche die zweite und weitere Ausführungsformen erläutern, sind deren Bestandteile, die gleich oder ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform ausgebildet sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und werden nicht weiter beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
Die 1, 2 und 3 sind jeweils eine schematische Vorderansicht, eine schematische Queransicht bzw. eine schematische Aufsicht der Horizontalbohreinheit gemäß der ersten Ausführungsform einer Erdbohrmaschine 1 gemäß der Erfindung.
Wie in den 1 bis 3 gezeigt, weist die Horizontalbohreinheit 2 einen Fahrzeugkarosserieabschnitt 4 auf, der an seiner Oberseite einen geneigten Abschnitt aufweist, zwei untere Fahrteile 5 des Raupenkettentyps, die unter dem Fahrzeugkarosserieabschnitt 4 angeordnet sind, eine Antriebsquelle (nicht gezeigt), die innerhalb des Fahrzeugkarosserieabschnitts 4 angeordnet ist, eine Stangenschalteinrichtung 7, die auf dem Fahrzeugkarosserieabschnitt 4 so angeordnet ist, dass sie mehrere Stangen 10 (9, 10) aufnehmen kann, einen Stangenvorschubmechanismus 8 für den Vorschub der Stangen 10, die von der Stangenschalteinrichtung 7 geliefert wird, einen Stangendrehmechanismus 9 zum Drehen der Stange 10, die dem Stangenvorschubmechanismus 8 zugeführt wurde, und eine Steuerung (nicht gezeigt) zum automatischen Steuern der Flussrate von Grabflüssigkeit, die von einem Führungskopf 12 (Vorderteil) eingespritzt wird.
Bei der Horizontalbohreinheit 2 werden mehrere Stangen 10, die unter den Stangen herausgezogen wurden, die in der Stangenschalteinrichtung 7 aufgenommen sind, aufeinanderfolgend und geradlinig verbunden, und in Vorwärtsrichtung durch den Stangenvorschubmechanismus 8 vorgestellt, während sie durch den Stangendrehmechanismus 9 gedreht werden, damit ihnen ermöglicht wird, ein Führungsloch D mit Hilfe des Führungskopfes 20 zu graben, der an dem Vorderende der Stangen 10 angebracht ist, und zwar auf eine Art und Weise, wie dies voranstehend unter Bezugnahme auf die 9 und 10 erläutert wurde. Dann ist es möglich, den Führungskopf 20 durch einen Bohrlochräumer 30 zu ersetzen, um den unterirdisch anzuordnenden Gegenstand E einzuziehen, und ihn im Erdboden zu vergraben. Nachstehend wird jedes der Bestandteile der Horizontalbohreinheit 20 beschrieben.
Der Fahrzeugkarosserieabschnitt 4 ist mit einer Kabine 41 versehen, in welcher die Bedienungsperson sitzen kann, und die Horizontalbohreinheit 2 betätigen kann. Die Kabine 41 ist so ausgelegt, dass immer dann, wenn dies erforderlich ist, sie seitlich bewegt werden kann, um die Sitzposition der Bedienungsperson zu verschieben. Die Kabine 41 ist mit einem Fahrhebel 42 zum Manövrieren der unteren Fahrteile 5 versehen, und mit einem mit Betätigungshebel 43 des Joystick-Typs zum Betätigen des Stangenvorschubmechanismus 8 und des Stangendrehmechanismus 9, sowie mit einem Steuerfeld 44, auf dem verschiedene Anzeigen vorgesehen sind.
Die unteren Fahrteile 5 sind jeweils mit Hydraulikmotoren (nicht gezeigt) versehen, die mit Hydraulikdruck angetrieben werden, der ihnen von der Antriebsquelle über jeweilige Steuerventile zugeführt wird. Die unteren Fahrteile 5 sind nicht auf den Raupenkettentyp beschränkt, sondern können vom Reifentyp oder vom Reifen/Raupenketten-Kombinationstyp sein. Zwar wird voranstehend die Horizontalbohreinheit 2 als der selbstfahrende Typ beschrieben, der mit unteren Fahrteilen 5 versehen ist, jedoch kann sie auch vom Anhängertyp sein, der von dem Grabflüssigkeits-Versorgungsfahrzeug 3 oder einem anderen, selbstfahrenden Fahrzeug zur Bewegung gezogen wird.
Die Antriebsquelle weist typischerweise eine Dieselbrennkraftmaschine auf, eine Haupthydraulikpumpe und eine Steuerdruckerzeugungspumpe, wobei die Haupthydraulikpumpe und die Steuerdruckerzeugungspumpe betriebsmäßig durch die Dieselbrennkraftmaschine angetrieben werden. Die Haupthydraulikpumpe ist vorzugsweise vom Typ mit variabler Kapazität, der eine Taumelscheibe aufweist, die betriebsmäßig von einem Zylinder angetrieben wird, der wiederum betriebsmäßig durch den Steuerdruck entsprechend der Vorgabe von der Steuerung angetrieben wird.
Die Stangenschalteinrichtung 7 ist einstückig mit dem Rahmen 45 angeordnet und verläuft in dessen Längsrichtung, der auf dem Fahrzeugkarosserieabschnitt 4 angeordnet ist. Sie weist eine Drehwelle auf, die durch einen Hydraulikmotor 71 zur Drehung veranlasst werden kann. Ein Paar scheibenförmiger Stangenhalteplatten 73 ist so an der Drehwelle angebracht, dass zwischen ihnen ein Spalt in Längsrichtung vorhanden ist. Jede der Stangenhalteplatten 73 ist mit mehreren bogenförmigen Ausnehmungen 73A entlang ihrem Außenumfang versehen, so dass jede Stange 10 in einem Paar entsprechender Ausnehmungen 73A der vorderen und hinteren Sttangenaufnahmeplatten 73 gehaltert wird. Es wird darauf hingewiesen, dass Stangen 10 in den 1 bis 3 nicht dargestellt sind.
Wenn eine richtige unter den Stangen 10, die von den Stangenhalteplatten 73 gehaltert wird, sich in einer vorbestimmten Position befindet, infolge der Drehbewegung der Platten 73, wird sie von den Stangenhalteplatten 73 freigegeben, wenn sie von einem Schwenkstangenschaltarm 74 ergriffen wird, und automatisch dem Stangenvorschubmechanismus 8 zugeführt. Andererseits wird jene Stange 10, die außer Dienst genommen wird, von dem Stangenvorschubmechanismus 8 freigegeben, wird von dem Stangenschaltarm 74 ergriffen, und automatisch zur Stangenschalteinrichtung 7 zurückgebracht.
Der Rahmen 45 ist so auf dem Fahrzeugkarosserieabschnitt 4 angebracht, dass er sich in Längsrichtung entlang dem geneigten Teil des Fahrzeugkarosserieabschnitts 4 bewegen kann, und sein hinteres Teil mit einem vorderen Bereich des Fahrzeugkarosserieabschnitts 4 über einen beweglichen Zylinder 40 verbunden ist. In 2 ist mit durchgezogenen Linien die Position des beweglichen Zylinders 40 dargestellt, wenn dieser ausgefahren ist. In dieser Position wird der Rahmen 45 vollständig durch den Fahrzeugkarosserieabschnitt 4 gehaltert. Andererseits wird, wenn der bewegliche Zylinder 40 eingefahren wird, wie dies in 2 mit gestrichelten Linien dargestellt ist, der Rahmen 45 in Vorwärtsrichtung entlang dem geneigten Teil bewegt, bis der Ankerbefestigungsabschnitt 46 auf dem Boden liegt, und die Stangenschalteinrichtung 7 in der Arbeitsposition zusammen mit dem Stangenvorschubmechanismus 8 gehalten wird. Die ausfahrbare Stütze 47, die in einem hinteren Teil des Fahrzeugkarosserieabschnitts 4 vorgesehen ist, kann je nach Erfordernis betätigt werden, wenn dies für einen Grabvorgang erforderlich ist.
Der Stangenvorschubmechanismus 8 ist mit einem Schlitten 80 versehen, der so ausgebildet ist, dass er auf dem Rahmen 45 nach vorn und hinten gleiten kann. Ein Antriebszahnrad 81 und ein angetriebenes Zahnrad 82 sind am hinteren Ende bzw. vorderen Ende des Rahmens 45 angeordnet, und die entgegengesetzten Enden der Kette 83, die um die Zahnräder 81, 82 herumgeschlungen ist, sind mit dem Schlitten 80 verbunden. Daher bewegt sich die Stange 10, die auf den Rahmen 45 transportiert wurde, in Vorwärtsrichtung mit dem Schlitten 80, wenn das Antriebszahnrad 81 so angetrieben wird, dass es sich in Vorwärtsrichtung dreht, durch den Ölhydraulikvorschubmotor 84, wogegen sie sich rückwärts bewegt, wenn das Antriebszahnrad 81 so angetrieben wird, dass es sich rückwärts dreht.
Der Stangendrehmechanismus 9 ist mit einem Ölhydraulikbohrmotor 91 versehen, der an dem Schlitten 80 angebracht ist. Die Umdrehungen des Bohrmotors 91 werden auf die Drehwelle 92 über ein Reduziergetriebe übertragen. Ein Schraubenabschnitt 92A ist an dem Vorderende der Drehwelle 92 angebracht, und wird in den Innengewindeabschnitt eingedreht, der an dem hinteren Ende der Stange 10 vorgesehen ist, zum Eingriff.
Die Steuerung weist einen Computer auf, und ist dazu ausgebildet, die Steuerventile in der Ölhydraulikschaltung entsprechend den verschiedenen Ausgangssignalen von dem Fahrhebel 42 und dem Betätigungshebel 43 zu betätigen, und den Ölhydraulikmotor für den Antrieb zu steuern, den Vorschubmotor 84 des Stangenvorschubmechanismus 8, den Bohrmotor 91 des Stangendrehmechanismus 9, und die Hydraulikpumpe (nicht gezeigt) zum Liefern von Grablösung.
Die Horizontalbohreinheit 2 ist am vorderen Ende des Rahmens 45 mit einem Stangen-Schraubenschlüssel 48 und einer Stangenklemmvorrichtung 49 versehen, die ausschließlich dazu verwendet werden, Stangen 10 zu verbinden und voneinander zu trennen, obwohl ihr Aufbau hier nicht im einzelnen beschrieben wurde.
Nunmehr werden nachstehend die Vorgänge des Vorschub einer Stange 10, des Zurückziehens einer Stange 10, und das Verbinden einer Stange 10 mit einer anderen, bzw. die Lösung der Stange 10 von einer anderen, beschrieben.
Wenn eine nachfolgende Stange 10 von der Stangenschalteinrichtung 7 dem Stangenvorschubmechanismus 8 zugeführt wird, während das hintere Ende einer vorhergehenden Stange 10 durch die Stangenklemmvorrichtung 49 eingeklemmt ist, wird die nachfolgende Stange 10 so angetrieben, dass sie zusammen mit dem Schlitten 80 des Stangenvorschubmechanismus 8 vorgestellt wird, und gegen das hintere Ende der vorhergehenden Stange 10 gedrückt wird. Wenn in diesem Zustand die Drehwelle 92 des Stangendrehmechanismus 9 so angetrieben wird, dass sie sich dreht, wird die Drehwelle 92 in das hintere Ende der nachfolgenden Stange 10 eingeschraubt, und gelangt so mit dieser in Eingriff. Dann wird die nachfolgende Stange 10 ebenfalls so angetrieben, dass sie sich dreht, wodurch der Außengewindeabschnitt 11 (4A, 4B) an ihrem Vorderende in den Innengewindeabschnitt der vorausgehenden Stange 10 zum gegenseitigen Eingriff eingeschraubt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Schlitten 80 so angetrieben, dass er sich um jene Entfernung vorwärts bewegt, um welche sich die Drehwelle 92 und die nachfolgende Stange 10 infolge der Drehbewegung bewegen. Dies führt dazu, dass die vorhergehende Stange 10 mit der nachfolgenden Stange 10 verbunden wird.
Danach werden, wenn die Stangenklemmvorrichtung 49 freigegeben wird, und das Vorschubübertragungsventil 85 so geschaltet wird, dass der Vorschubmotor 84 sich so dreht, dass er in Vorwärtsrichtung dreht, die gekuppelten Stangen 10 so angetrieben, dass sie sich in Vorwärtsrichtung bewegen, durch den Vorschubmechanismus 8 für einen Grabvorgang. Wenn die nachfolgende Stange 10 in die Position der vorangehenden Stange 10 gelangt, wird ihr hinteres Ende mit Hilfe der Stangenklemmvorrichtung 49 eingeklemmt, und wird der Bohrmotor 91 so betrieben, dass er sich in Rückwärtsrichtung dreht, um die Drehwelle 92 freizugeben. Dies führt dazu, dass der Schlitten 80 zurück in seine Ursprungslage bewegt wird, um auf die Lieferung der nächsten Stange 10 zu warten.
Andererseits wird, wenn der Grabvorgang sich seinem Ende nähert, und die nachfolgende Stange 10 von der vorherigen Stange 10 gelöst wird, der Schlitten 80 zurück in seine hintere Position bewegt, und wird das hintere Ende der vorausgehenden Stange 10 durch die Stangenklemmvorrichtung 49 eingeklemmt, während das Vorderende der nachfolgenden Stange 10 durch den Stangen-Schraubenschlüssel 48 in einem Zustand gehaltert wird, in welchem die vorhergehende Stange 10 und die nachfolgende Stange 10 miteinander gekuppelt sind, und die Drehwelle 92 in Eingriff mit dem hinteren Ende der nachfolgenden Stange 10 gehalten wird. In diesem Zustand wird der Halteabschnitt des Stangen-Schraubenschlüssels 48 so angetrieben, dass er sich dreht, mit Hilfe eines Gelenkmechanismus unter Verwendung eines Zylinders, um das Vorderende der nachfolgenden Stange 10 von dem hinteren Ende der vorausgehenden Stange 10 zu lösen, und die beiden Stangen 10 voneinander zu trennen. Dann wird das Bohrerumdrehungsselektorventil 95 so geschaltet, dass der Bohrmotor 91 so betrieben wird, dass er sich in Rückwärtsrichtung dreht, um die nachfolgende Stange 10 von der Drehwelle 92 zu lösen, während das Vorderende der nachfolgenden Stange 10 von dem Stangen-Schraubenschlüssel 48 gehalten wird. Schließlich wird die nachfolgende Stange 10 von dem Stangenvorschubmechanismus 8 durch die Stangenschalteinrichtung 7 zurückgeführt, und festgehalten.
Als nächstes wird nachstehend speziell der Aufbau des Führungskopfes 20 des Bohrers beschrieben.
Wie aus den 4A bis 5C hervorgeht, weist der Führungskopf 20 ein hohles Kopfhauptteil 21 auf, einen Schrägschneidabschnitt 22, der am Vorderende des Kopfhauptteils 21 vorgesehen ist, sowie einen Kupplungsabschnitt 23, der in das hintere Ende des Kopfhauptteils 21 eingeschraubt ist.
Ein Sender (Sonde) 24 ist in dem Kopfhauptteil 21 aufgenommen, so dass der Führungskopf 20 erfasst werden kann, um seine Position und die Tiefe gegenüber der Bodenoberfläche festzustellen, durch Feststellung der Richtung und der Intensität des Magnetfeldes, das von dem Sender 24 erzeugt wird, mit Hilfe eines Magnetismusdetektors am Boden. Weiterhin ist es ebenfalls möglich, den Neigungswinkel des Führungskopfes 20 in Bezug zur Horizontalrichtung festzustellen, und die Richtung (Drehwinkel) des Schrägschneidabschnitts 22, mit Hilfe der magnetischen Kommunikation zwischen dem Sender 24 und dem Magnetismusdetektor. Das Vorderende des Kopfhauptteils 21 weist ein Kegelstumpfprofil auf, das eine sich verjüngende Oberfläche aufweist, und ein ebener und geneigter Oberflächenabschnitt 21A, der zum Vorderende der Achse des Kopfhauptteils 21 geneigt ist, ist als Teil des Kegelstumpfes vorgesehen. Der Schrägschneidabschnitt 22 wird unter Verwendung eines rechteckigen Plattenteils ausgebildet, das mit Hilfe von sechs Bolzen starr an dem geneigten Oberflächenabschnitt 21A des Kopfhauptteils 21 befestigt ist. Er verläuft von dem Vorderende des Kopfhauptteils 21 aus weiter nach vorn. Infolge der Bereitstellung des Schrägschneidabschnitts 22 ist der Innendurchmesser des Führungsloches D, das durch die Drehbewegung des Führungskopfes 20 gegraben wird, etwas größer als der Außendurchmesser des Kopfhauptteils 21 ausgebildet, und wird ein Spalt zwischen dem Führungsloch D und dem Führungskopf 20 erzeugt, damit die durch das Graben erzeugte Erde mit Grabflüssigkeit zurückfließen kann. Wenn der Führungskopf 20 dazu gezwungen wird, sich nach vorn zu bewegen, oder sich zu drehen, wirkt auf die Neigung des Schrägschneidabschnitts 22 eine Reaktionskraft ein, und daher wird die Bewegungsrichtung des Führungskopfes 20 so geändert, dass er sich entlang der Neigung bewegt. Wenn beispielsweise der Schrägschneidabschnitt 22 die in den 4A und 4B gezeigte Position einnimmt, wird der Führungskopf 20 dazu gezwungen, sich allmählich nach oben zu bewegen, wenn er sich in Vorwärtsrichtung bewegt.
Ein verjüngter Innengewindeabschnitt 25 ist an dem hinteren Ende des Kupplungsabschnitts 23 vorgesehen, und der Außengewindeabschnitt 11, der an dem Vorderende der Stange 10 angeordnet ist, wird dort hineingedreht, zum gegenseitigen Eingriff.
Der Führungskopf 20 ist in seinem Inneren mit einem Grabflüssigkeitsflussweg 26 versehen, der sich durch das Kopfhauptteil 21, den Schrägschneidabschnitt 22 und den Kupplungsabschnitt 23 erstreckt. Daher fließt Grabflüssigkeit zuerst durch den hohlen Abschnitt im Inneren der Stange 10, gelangt dann in den Führungskopf 20 über den Innengewindeabschnitt 25, und fließt dann durch den Grabflüssigkeitsflussweg 26, bevor sie von Einspritzöffnungen 22A eingespritzt wird.
Im einzelnen verzweigt sich, wie in den 5A bis 5C gezeigt, der Grabflüssigkeitsflussweg 26 an seiner Vorderendseite auf zwei Querseiten des Schrägschneidabschnitts 22, und stehen die Vorderenden der Zweige jeweils in Verbindung mit einem Paar von Einspritzöffnungen 22A, die nach hinten gerichtet sind (in Richtung entgegengesetzt zur Vorschubrichtung des Führungskopfes 20). Es wird darauf hingewiesen, dass einer der Zweige durch einen Stopfen oder dergleichen blockiert ist, um zu verhindern, dass Grablösung herausfließt.
Die Einspritzöffnungen 22A sind an der Seite des schrägen Oberflächenabschnitts 21A des verlängerten Schrägschneidabschnitts 22 angeordnet, und ihre Axiallinien sind im Winkel zurück gegenüber der Drehachse (Axiallinie) N des Führungskopfes 20 um einen Winkel θ1 getrennt. Der Winkel θ1 ist ein stumpfer Winkel, wie aus der Querschnittsansicht von 5B hervorgeht. Bei dieser Ausführungsform ist der Winkel θ1 als 168 E gewählt. Wie aus der Querschnittsansicht von 5B hervorgeht, sind die Einspritzöffnungen 22A bei dieser Ausführungsform so ausgerichtet, dass sie Grabflüssigkeit entlang dem geneigten Abschnitt 21B einspritzen, der entgegengesetzt zum geneigten Oberflächenabschnitt 21A relativ zur Drehachse N angeordnet ist, und daher entlang der Neigung des voranstehend geschilderten Kegelstumpfabschnitts.
Grabflüssigkeit wird von dem Grabflüssigkeits-Versorgungsfahrzeug 3 den Stangen 10 über die Drehwelle 92 des Reduziergetriebes zugeführt, das von dem Bohrmotor 91 angetrieben wird. Das Vorderende des Schrägschneidabschnitts 22 springt in seinem Zentrum geringfügig vor, und ein Paar gehärteter Teile 22B, die einen vorbestimmte Länge aufweisen, ist in Diagonalrichtung relativ zum Zentrum angeordnet, und an den schrägen Bereichen des Vorderendes des Schrägschneidabschnitts 22 als Plattierung durch Schweißen befestigt, zum Zwecke der Verringerung des Abriebs des Schrägschneidabschnitts 22, wenn dieser so angetrieben wird, dass er sich dreht, um den Boden zu graben.
Daher wird der Führungskopf 20 vorgestellt, um das Führungsloch D zu graben. Wenn der Führungskopf 20 so angetrieben wird, dass er sich geradlinig in Vorwärtsrichtung bewegt, wird er so angetrieben, dass er sich dreht, und wird gleichzeitig von ihm Grabflüssigkeit eingespritzt. Um die Vorschubrichtung des Führungskopfes 20 zu ändern, ist es andererseits wünschenswert, dass der Führungskopf 20 einfach nur vorgestellt wird, ohne so angetrieben zu werden, dass er sich dreht, und ohne Einspritzen von Grabflüssigkeit. Wenn die Vorschubrichtung des Führungskopfes 20 geändert wird, ohne dass er so angetrieben wird, dass er sich dreht, kann es allerdings Fälle geben, in welchen Grabflüssigkeit mit einer bestimmten hohen oder niedrigen Rate eingespritzt werden muss, abhängig von den Umständen.
Diese Ausführungsform stellt die folgenden Vorteile zur Verfügung.

(1) Da die Einspritzöffnungen 22A zum Einspritzen von Grabflüssigkeit des Führungskopfes 20 der Erdbohrmaschine 1 in Rückwärtsrichtung gerichtet sind, und winkelmäßig von der Drehachse N des Führungskopfes 20 um einen stumpfen Winkel von θ1 getrennt sind, ist es möglich, die Flussrate der Grablösung zu erhöhen, die von dem Vorderende des Führungsloches D zur Anfangsgrube B fließt, wenn das Führungsloch D von der Anfangsgrube B aus gegraben wird, so dass die gegrabene Erde, die durch den Grabvorgang erzeugt wurde, effizient entfernt werden kann, wodurch der Erdaustragwirkungsgrad wesentlich erhöht wird.
(2) Während dieser Ausführungsform nicht dazu angepasst ist, Grabflüssigkeit in Vorwärtsrichtung einzuspritzen, beeinflusst sie den Erdgrabwirkungsgrad nicht negativ, da gegrabene Erde einfach weg transportiert wird, um so den Vorgang des Grabens der Erde in Vorwärtsrichtung zu erleichtern.
Stattdessen bleibt, infolge der erhöhten Flussrate der Grabflüssigkeit, die zur Anfangsgrube B fließt, gegrabene Erde kaum in dem Spalt zwischen dem Führungsloch D und dem Führungskopf 20 sowie zwischen dem Führungsloch D und den Stangen 10 zurück, so dass die Belastung in Bezug auf das Grabdrehmoment verringert wird, wodurch der Grabwirkungsgrad noch weiter erhöht wird.
(3) Schließlich kann, da Grabflüssigkeit von den Einspritzöffnungen 22A so eingespritzt wird, dass sie nach hinten entlang der Neigung des geneigten Abschnitts 21B fließt, der in der Nähe des Vorderendes des Kopfhauptteils 21 angeordnet ist, gegrabene Erde einfach in Rückwärtsrichtung entlang dem geneigten Abschnitt 21B mit erhöhter Flussrate fließen, wodurch entsprechend der Wirkungsgrad des Entfernens gegrabener Erde sowie des Grabvorgangs erhöht wird.
(4) Insbesondere kann, da der geneigte Abschnitt 21B als Form einer verjüngten Oberfläche in Kegelstumpfform bei dieser Ausführungsform ausgebildet ist, die gegrabene Erde, die anderenfalls vor dem Kegelstumpf übrigbliebe, zum glatten Fließen in Rückwärtsrichtung veranlasst werden, wodurch der Erdentfernungswirkungsgrad weiter erhöht wird.
(5) Da ein Paar von Einspritzöffnungen 22A in Querrichtung des Schrägschneidabschnitts 22 vorgesehen ist, kann gegrabene Erde gleichmäßig und effizient transportiert werden.

[Zweite Ausführungsform]
Die 6A bis 6C zeigen schematisch den Führungskopf 20 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform weist der Führungskopf 20 ein zweites Paar von Einspritzöffnungen 22D auf, die gegenüber der Drehachse N um einen Winkel θ2 im Querschnitt geneigt sind, und dazu ausgebildet sind, Grabflüssigkeit in Vorwärtsrichtung einzuspritzen, ein drittes Paar von Einspritzöffnungen 22E, die gegenüber der Drehachse N um einen Winkel θ3 im Querschnitt geneigt sind, und dazu ausgebildet sind, Grabflüssigkeit nach hinten einzuspritzen, sowie ein viertes Paar von Einspritzöffnungen 22F, das gegenüber der Drehachse N um einen Winkel θ4 in Aufsicht geneigt ist, und dazu ausgebildet ist, Grabflüssigkeit in Rückwärtsrichtung einzuspritzen, zusätzlich zu dem ersten Paar der Einspritzöffnungen 22A, die identisch zu ihren Gegenstücken bei der ersten Ausführungsform sind. Der Winkel θ2 ist ein spitzer Winkel von 45 E, wogegen die Winkel θ3 und θ4 stumpfe Winkel von 102 E bzw. 120 E sind.
Die Einspritzöffnungen 22D sind auf der Vorderoberfläche des Schrägschneidabschnitts 22 angeordnet, und die Einspritzöffnungen 22E sind auf jener Oberfläche angeordnet, an welcher sich die Einspritzöffnungen 22A befinden. Im Gegensatz hierzu sind die Einspritzöffnungen 22F an den entgegengesetzten Queroberflächen des Schrägschneidabschnitts 22 angeordnet, und so ausgerichtet, dass sie Grabflüssigkeit, die von der Mitte des Grabflüssigkeitsflussweges 26 abgezweigt wurde, nach hinten entlang der verjüngten Oberfläche des Kegelstumpfs einspritzen.
Diese Ausführungsform stellt den folgenden Vorteil zur Verfügung, zusätzlich zu den voranstehend geschilderten Vorteilen (1) bis (5).

(6) Da die Einspritzöffnungen 22D an dem Schrägschneidabschnitt 22 so angeordnet sind, dass sie Grabflüssigkeit in Vorwärtsrichtung entlang jener Richtung einspritzen, in welcher der Führungskopf vorgestellt wird, können sie dazu eingesetzt werden, bequem den Erdboden vor dem Führungskopf zu lockern und aufzubrechen, um so den Grabwirkungsgrad zu erhöhen.

Weiterhin kann, da die Einspritzöffnungen 22E auf der Oberfläche angeordnet sind, an welcher die Einspritzöffnungen 22A vorgesehen sind, und die Einspritzöffnungen 22F an den entgegengesetzten Queroberflächen des Schrägschneidabschnitts 22 angeordnet sind, gegrabene Erde verlässlich entfernt werden, zur Verbesserung des Bodenentfernungswirkungsgrades, mit Hilfe der Einspritzöffnungen 22A, 22E und 22F, wenn gegrabene Erde mit erhöhter Rate erzeugt wird, um den Grabwirkungsgrad zu erhöhen.
[Dritte Ausführungsform]
Die 7A bis 7C zeigen schematisch den Führungskopf 20 gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform weist der Schrägschneidabschnitt 22 ein zweites Paar von Einspritzöffnungen 22G auf, das auf einer Oberfläche entgegengesetzt zur den Einspritzöffnungen 22A angeordnet ist, und gegenüber der Drehachse N um einen stumpfen Winkel von θ5 im Querschnitt geneigt ist, der gleich 150 E ist, um so Grabflüssigkeit nach hinten einzuspritzen.
Diese Ausführungsform stellt ebenfalls die voranstehend geschilderten Vorteile (1) bis (5) zur Verfügung, und kann den Erdentfernungswirkungsgrad weiter erhöhen, infolge der Bereitstellung der Einspritzöffnungen 22G.
[Vierte Ausführungsform]
Die 8A bis 8C zeigen schematisch den Führungskopf 20 gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform in der Hinsicht, dass sie zusätzlich ein Paar von Einspritzöffnungen 22H aufweist, das auf der Vorderoberfläche des Schrägschneidabschnitts 22 vorgesehen ist. Die Einspritzöffnungen 22H verlaufen so, dass sie Grabflüssigkeit in Vorwärtsrichtung entlang der Neigung des Schrägschneidabschnitts 22 einspritzen können, und winkelmäßig von der Drehachse N um einen spitzen Winkel θ6 von 12 E getrennt sind. Die Fläche der Einspritzöffnungen 22H ist kleiner als bei jedem der Paare der Einspritzöffnungen 22A und 22G. Anders ausgedrückt können die Einspritzöffnungen 22A, 22G Grabflüssigkeit mit höherer Rate einspritzen.
Diese Ausführungsform stellt ebenfalls die voranstehend geschilderten Vorteile (1) bis (5) zur Verfügung, und kann darüber hinaus den Erdentfernungswirkungsgrad infolge der Bereitstellung der Einspritzöffnungen 22G verbessern, und auch den Grabwirkungsgrad infolge der Bestandteil der Einspritzöffnungen 22H. Zusätzlich wird, da die Fläche der Einspritzöffnungen 22H kleiner ist als jede der Paare der Einspritzöffnungen 22A und 22G, Grabflüssigkeit nicht zu stark in Vorwärtsrichtung eingespritzt, so dass nicht zu viel gegrabene Erde so erzeugt wird, dass sie über einen längeren Zeitraum im Führungsloch D verbleibt.
[Abänderungen der Ausführungsformen]
Die vorliegende Erfindung ist keinesfalls auf die voranstehend beschriebenen Ausführungsform beschränkt, die auf verschiedene unterschiedliche Arten und Weisen modifiziert oder abgeändert werden können, und kann auf viele andere, unterschiedliche Arten und Weisen verwirklicht werden, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen.
So sind zwar beispielsweise der Schrägschneidabschnitt 22 und das Kopfhauptteil 21 als getrennte Teile vorgesehen, und werden mit Hilfe von Bolzen bei jeder der voranstehenden Ausführungsformen zusammengesetzt, sie können jedoch von Anfang an durch Ausformen oder Schweißen einstückig ausgebildet werden. Dann dient die virtuelle Oberfläche, die entlang der Grenzfläche des Schrägschneidabschnitts 22 und des Kopfhauptteils 21 entsteht, als der geneigte Oberflächenabschnitt irgendeiner der Ausführungsformen der Erfindung.
Zwar sind die Einspritzöffnungen 22A bei jeder der voranstehenden Ausführungsformen so ausgerichtet, dass Grabflüssigkeit entlang dem geneigten Abschnitt 21B im Querschnitt eingespritzt wird, jedoch können sie alternativ auch so ausgerichtet sein, dass Grabflüssigkeit entlang dem geneigten Abschnitt 21B in Aufsicht eingespritzt wird. Dann wird Grabflüssigkeit in Rückwärtsrichtung von den paarweise vorgesehenen Einspritzöffnungen 22A so eingespritzt, dass sie geringfügig zur Seite ausgebreitet wird.
Der Führungskopf 20 kann nur mit einem Paar von Einspritzöffnungen 22E versehen sein, mit einem Paar von Einspritzöffnungen 22F, oder mit einem Paar von Einspritzöffnungen 22G, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Alternativ kann der Führungskopf 20 mit einer Kombination irgendwelcher Paare der Einspritzöffnungen 22A, 22E, 22F, 22G versehen sein, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Die Einspritzöffnungen gemäß der vorliegenden Erfindung können im Winkel von der Drehachse des Führungskopfes 20 beabstandet sein, der jeder Winkel sein kann, so weit es sich um einen stumpfen Winkel handelt. Anders ausgedrückt ist der Winkel keinesfalls auf jene Winkel begrenzt, die voranstehend bei den Ausführungsformen angegeben wurden.
Weiterhin ist die Anzahl jeder der Gruppen von Einspritzöffnungen 22A, 22D bis 22H keinesfalls auf zwei beschränkt. Anders ausgedrückt kann eine geeignete Anzahl für jede Gruppe von Einspritzöffnungen ausgewählt werden, abhängig von den Positionen, dem Winkel gegenüber der Drehachse N, und der Fläche der Einspritzöffnungen.

Claims

Führungskopf (20) zum Erdbohren, welcher aufweist: Einspritzöffnungen (22A, 22E, 22F, 22G) zum Einspritzen von Grabflüssigkeit, die zur Rückseite in Bezug auf die Vorschubrichtung des Führungskopfs (20) gerichtet sind, und einen Winkelabstand von der Axiallinie (N) des Führungskopfs (20) in Form eines stumpfen Winkels aufweisen, wobei der Führungskopf (20) ein Kopfhauptteil (21) mit einem geneigten Oberflächenabschnitt (21A) aufweist, der zum Vorderende der Achse des Vorderteils geneigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schrägschneidabschnitt (22) unter Verwendung eines rechteckigen Plattenteils ausgebildet ist und in Vorwärtsrichtung im wesentlichen entlang dem geneigten Oberflächenabschnitt (21A) verläuft, und dass ein Grabflüssigkeitsflussweg (26) sich durch den Schrägschneidabschnitt (22) hin zu den Einspritzöffnungen (22A, 22E, 22F, 22G) erstreckt und mit den Einspritzöffnungen (22A, 22E, 22F, 22G) in Verbindung steht.
Führungskopf (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzöffnungen (22A) an jeweiligen Orten auf dem Schrägschneidabschnitt (22) angeordnet sind, gegenüberliegend dem geneigten Oberflächenabschnitt (21A), und so ausgerichtet sind, dass sie Grabflüssigkeit entlang dem geneigten Abschnitt (216) einspritzen, der entgegengesetzt zum geneigten Oberflächenabschnitt (21A) angeordnet ist.
Erdbohrmaschine (1), welche aufweist: Stangen (10), einen Stangendrehmechanismus (9) zum Antrieb der Stangen (10) so, dass sie sich drehen; einen Stangenvorschubmechanismus (8) für den Vorschub der Stangen (10), einen Führungskopf (20) nach Anspruch 1 oder 2, der an dem Vorderende der Stange (10) befestigt ist, und dazu ausgebildet ist, zusammen mit der Stange gedreht und vorgeschoben zu werden.