DE3533995A1 - Rammbohrgeraet mit schlagmesserkolben - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Rammbohrgerät zum gra
benlosen Verlegen von Rohrleitungen mit einem im Geräte
gehäuse geführten Schlagkolben und einer mit Schlagmessern
bestückten Schlagspitze.
Ein pneumatisch angetriebenes Rammbohrgerät der vorerwähn
ten Art ist aus der deutschen Patentschrift 21 57 259 be
kannt; es besitzt eine bewegliche Schlagspitze, auf die der
selbststeuernde Kolben periodisch Rammschläge ausübt. Unter
dem Einfluß der Rammschläge bewegt sich die über eine
Druckfeder am Gerätegehäuse abgestützte Schlagspitze oszil
lierend in das Erdreich hinein und zieht schließlich, wenn
ihr Hub ausgeschöpft ist, das Gehäuse nach.
Die Schlagspitze des Rammbohrgeräts kann als Meißel ausge
bildet oder nach der deutschen Offenlegungsschrift 25 52
842 mit messerartigen Schneiden versehen sein, um Bodenhin
dernisse leichter zertrümmern zu können. Des weiteren kön
nen solche Rammbohrgeräte auch am rückwärtigen Ende mit
einer Kupplung zum Befestigen eines Nachziehrohrs verbunden
sein. Auf diese Weise ist es möglich, auch in mit Hindernis
sen wie Altrohren durchsetzten Böden grabenlos ein Versor
gungsrohr einzuziehen.
Aus der deutschen Patentschrift 28 24 915 ist es auch be
kannt, derartige Rammbohrgeräte zum Aufweiten einer Pilot
bohrung einzusetzen, bei der es sich auch um eine bereits
vorhandene Versorgungsleitung handeln kann. Da das Aufwei
ten der Versorgungsleitung, beispielsweise eines Gußeisen-
oder eines Tonrohrs, eine vorherige Zerstörung voraus
setzt, ist es auch bekannt, die Schlagspitze mit radial
nach außen weisenden bzw. in der Ebene der Schlagspitzen
achse angeordneten Schneiden oder Schlagmessern zu verse
hen. Die Schneidkanten verlaufen dabei spitzwinklig zur
Schlagspitzenachse, so daß sie insgesamt etwa so wie ein
Aufweitkonus wirken, mit der Vorwärtsbewegung der Schlag
spitze jedoch die Wandung des verlegten Rohrs sprengen.
Da die Schlagspitze mit den Schneiden eine Baueinheit bil
det, die entweder Bestandteil eines Rammbohrgeräts oder mit
einem Rammgerät verbunden ist, sind von dem Schlagkolben
des Rammbohrgeräts oder dem Rammgerät stets gleichzeitig
die Vortriebs- und Verdrängungs- sowie die Zertrümmerungsar
beit aufzubringen, was entweder eine erhöhte Schlag- bzw.
Rammenergie oder einen langsameren Vortrieb bedingt. Ausser
dem reicht die Schlagenergie häufig nicht aus, die nahezu
immer vorhandenen Muffenverbindungen zu sprengen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ramm
bohrgerät zu schaffen, das mit geringerer Schlagenergie
auskommt und/oder einen rascheren Vortrieb gestattet. Die
Lösung dieser Aufgabe basiert auf der Erkenntnis, daß ein
Gerätevortrieb erst dann möglich ist, wenn die Zertrümme
rungsarbeit geleistet ist.
Demgemäß besteht die Lehre der Erfindung darin, das Ramm
bohrgerät in zwei in Grenzen unabhängig voneinander beweg
liche Teile aufzugliedern.
Im einzelnen besteht die Erfindung darin, daß bei einem
Rammbohrgerät der eingangs erwähnten Art in der Schlag
spitze achsparallel bewegliche, vom Schlagkolben beauf
schlagte Schlagmesser angeordnet sind. Der Schlagkolben
gibt dabei seine Schlagenergie zunächst überwiegend oder
auch ganz an die Schlagmesser und erst dann, wenn die
Schlagmesser die Zertrümmerungsarbeit geleistet haben und
ihnen kein nennenswerter Rohr- bzw. Bodenwiderstand mehr
entgegensteht, an die Schlagspitze bzw. das Gerätegehäuse
ab.
Somit werden bei dem erfindungsgemäßen Rammbohrgerät zu
nächst nur die Schlagmesser beaufschlagt und in das zu zer
störende Altrohr und das umgebende Erdreich eingetrieben,
während das Gerät mit seiner Schlagspitze als solches im
wesentlichen in unveränderter Lage verharrt. Erst wenn -
zumeist nach mehreren Rammschlägen - ein Rohrstück und
etwaige sonstige Bodenhindernisse zertrümmert sind, bewegt
sich das Gerät mit seiner Schlagspitze in das von den
Schlagmessern aufgelockerte Erdreich und die Rohrtrümmer
vorwärts. Somit wechseln sich bei dem erfindungsgemäßen
Rammbohrgerät Zertrümmerungs- und Vortriebs- bzw. Verdrän
gungsarbeit ständig ab. Damit ist der Vorteil verbunden,
daß sowohl für die Zertrümmerungsarbeit als auch für die
Verdrängungs- bzw. Vortriebsarbeit stets ein Maximum an
Schlagenergie zur Verfügung steht.
Vorzugsweise ist bei dem erfindungsgemäßen Rammbohrgerät in
einer Bohrung der Schlagspitze ein mit den Schlagmessern in
Wirkverbindung stehender Schlagdorn geführt, auf dessen
rückwärtiges Ende der Schlagkolben seine volle Energie ab
gibt, bis die Zertrümmerungsarbeit geleistet ist und der
Schlagkolben auf eine dann die Schlagenergie aufnehmende
Anschlagschulter trifft.
Andererseits kann der Schlagdorn aber auch an seinem rück
wärtigen Ende mit einem Kopf versehen sein, der die Schlag
kolbenenergie nach Beendigung der Zertrümmerungsarbeit auf
die Anschlagschulter überträgt.
Die Schlagmesser können als Doppelmesser ausgebildet sein
und durch Schlitze in der Mantelfläche der Schlagspitze
ragen; sie weisen alsdann wie Leitflossen radial nach außen
und oszillieren während der Zertrümmerungsarbeit längs der
Geräteachse in den Schlitzen, deren Länge dem maximalen
Messerhub entspricht. Das vordere Ende des Schlagdorns
greift vorzugsweise in eine rückwärtige Ausnehmung des Dop
pelmessers ein.
Um eine vibrierende Messerarbeit nach Art eines Schlagboh
rers zu erreichen, kann das Doppelmesser mit einem Führungs
schlitz auf einem Innenzapfen der Schlagspitze geführt und
über eine Druckfeder gegen die Schlagspitze abgestützt
sein. Das hat zur Folge, daß sich die Messer nach jedem
Schlag unter dem Einfluß der Druckfeder um ein kurzes Stück
zurückbewegen, um alsdann beim nächsten Kolbenschlag wieder
auf das zu zertrümmernde Rohr zu treffen. Die Zertrümmerung
des Rohrs findet daher als hochfrequentes Schlagschneiden
und demzufolge mit hoher Effektivität statt.
Um gleichzeitig mit dem Zertrümmern des Altrohrs ein neues
Rohr einziehen zu können, weist das Rammbohrgerät am rück
wärtigen Ende entweder eine Rohrkupplung auf oder es ist
von einem Mantelrohr mit einer Kupplung bzw. Aufnahme für
das Nachziehrohr verbunden. Dabei kann das Mantelrohr eine
konische Spitze aufweisen, mit deren Hilfe die von der
Schlagspitze geschaffene Erdbohrung aufgeweitet und dabei
auf einen geringfügig größeren Durchmesser als das Nach
ziehrohr gebracht wird. Auf diese Weise ist ein leichtes
und reibungsarmes Einziehen des Nachziehrohrs bzw. der neu
en Versorgungsleitung möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeich
nung dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläu
tert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch ein Altrohr und
ein Rammbohrgerät nach der Erfindung,
Fig. 2 das Rammbohrgerät gemäß Fig. 1, jedoch mit einem
anderen Schlagdorn,
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Rammbohrgerät der Fig. 1
oder der Fig. 2 und
Fig. 4 eine Explosionsdarstellung der Schlagspitze des
Geräts nach Fig. 2 mit dem Mantelrohr.
Das erfindungsgemäße Rammbohrgerät besteht aus einem Ge
häuse 1 mit einem selbststeuernden Schlagkolben und wird
über eine Leitung mit Druckluft versorgt. Im vorderen Teil
des Gehäuses 1 ist eine Schlagspitze 3 mit einer Öse 4 zum
Einhängen eines Zugseils gelagert. Die Schlagspitze weist
eine zentrische Bohrung 5 als Führung für einen Schlag
dorn 6 auf, der bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 am
rückwärtigen Ende mit einem Kopf 7 versehen ist und mit
seinem vorderen Ende in die Ausnehmung 8 eines in der
Schlagspitze 3 beweglich gelagerten Doppelmessers 9 ein
greift. Das Doppelmesser ist mit einem vorderen Führungs
schlitz 10 auf einem Innendorn 11 der Schlagspitze 3 ge
führt und mittels einer Druckfeder 12 und einer Federplatte
13 an diesem Innendorn abgestützt.
Im Gehäuseinnern bildet das rückwärtige Ende der Schlagspit
ze 3 eine Anschlagschulter 15 für den Schlagkolben 2.
Das Doppelmesser 9 ist mit zwei einander gegenüberliegenden
und durch Schlitze 16 in der Schlagspitze 3 ragenden
Schlagmessern 14 versehen, die zum Zertrümmern eines Alt
rohrs 17 dienen. Auf dem rückwärtigen Teil der Schlagspitze
sitzt aussen die konische Spitze eines das Rammbohrgerät 1
umgebenden Mantelrohrs 18 mit einer Spitze 19 und einer
Aufnahme 20 für ein Nachziehrohr bzw. die neu zu verlegende
Leitung.
Beim grabenlosen Einziehen einer neuen Versorgungsleitung
21 bewegt sich der Schlagkolben 2 unter dem Einfluß der ihm
über die Leitung 3 zugeführten Druckluft ständig zwischen
dem Schlagdorn 6 bzw. dessen Kopf 7 einerseits und einer
rückwärtigen Endstellung im Gehäuse 1 hin und her; er gibt
seine Energie beim Auftreffen auf den Schlagdorn 6 oder
dessen Kopf 7 zunächst über den Dorn 6 und das Doppelmesser
9 ausschließlich an die Schlagmesser 14 ab.
Je mehr das Altrohr 17 zertrümmert wird, desto weiter kön
nen sich die Schlagmesser 14 unter dem Einfluß der Ramm
schläge des Schlagkolbens 2 gegen den Druck der Feder 12
vorwärtsbewegen, bis schließlich der Schlagkolben 2 im Fal
le des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 oder der Dornkopf 7
im Falle des Ausführungsbeispiels der Fig. 2 auf die An
schlagschulter 15 trifft. Der Schlagkolben gibt dann seine
Energie im wesentlichen an die Schlagspitze 3 und damit an
das Gehäuse 1 ab. Das Gehäuse bewegt sich alsdann schritt
weise mit seiner Schlagspitze 3 so weit in den zertrümmer
ten Teil des Altrohrs 17 hinein, bis die Schlagmesser 18
auf das noch unzertrümmerte Rohrende treffen und ihre in
den Fig. 1 bis 3 dargestellte rückwärtige Ausgangsstellung
wieder einnehmen. Alsdann überragt der Schlagdorn wieder
die Anschlagschulter, bis wiederum ein Teil des Altrohrs
zertrümmert ist und der Schlagkolben 2 bzw. der Dornkopf 7
erneut auf die Anschlagschulter 15 trifft.
Somit bewegen sich die Schlagmesser 14 unter dem Einfluß
der Druckfeder 12 und eines ggf. an der Öse 4 angreifenden
Zugseils einerseits und des Schlagkolbens 2 andererseits
während der Zertrümmerungsphase ständig im Rhythmus der
Schlagkolbenbewegung hin und her, während das Gerät 1 mit
seiner Schlagspitze 3 im wesentlichen in Ruhe verharrt, bis
die Zertrümmerungsarbeit geleistet ist und sich alsdann das
Gerät 1 und die Schlagspitze 3 unter dem Einfluß des auf
die Anschlagschulter 15 treffenden Schlagkolbens 2 unter
gleichzeitiger Verdrängung des vor der Schlagspitze 3 und
der Mantelrohrspitze 19 befindlichen Erdreichs schrittweise
vorwärtsbewegt, ohne daß Zertrümmerungsarbeit geleistet
wird. Demgemäß vollzieht sich das Verlegen einer neuen
Versorgungsleitung in zwei getrennten Phasen, einer Zertrüm
merungsphase bei ruhendem Gerät und einer Vortriebs- und
Verdrängungsphase, während derer Zertrümmerungsarbeit nicht
geleistet wird.
Claims (10)
1. Rammbohrgerät zum grabenlosen Verlegen von Rohrleitun
gen, mit einem im Gerätegehäuse geführten Schlagkolben
und einer mit Schlagmessern bestückten Schlagspitze,
gekennzeichnet durch in der Schlagspitze (3) achsparal
lel bewegliche, von dem Schlagkolben (2) beaufschlagte
Schlagmesser (14).
2. Rammbohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in einer Bohrung (5) der Schlagspitze (3) ein mit
den Schlagmessern (14) in Wirkverbindung stehender
Schlagdorn (6) geführt ist.
3. Rammbohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das vordere Ende des Schlagdorns (6) in
eine rückwärtige Ausnehmung (8) eines Doppelmessers
(9) eingreift.
4. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dornführung
oder das Gehäuse (1) mit einer Anschlagschulter (15)
versehen ist.
5. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 2
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagdorn (6)
an seinem rückwärtigen Ende mit einem Kopf (7) ver
sehen ist.
6. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagmesser
(14) durch Schlitze (12) in der Mantelfläche der
Schlagspitze (3) ragen.
7. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 3
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppelmesser
(9) mit einem Führungsschlitz (10) auf einem Innen
zapfen (11) der Schlagspitze (3) geführt und über eine
Druckfeder (11) gegen die Schlagspitze abgestützt ist.
8. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 7, gekennzeichnet durch ein das Gehäuse mindestens
teilweise umgebendes Mantelrohr (18) mit einer Auf
nahme (20) für ein Nachziehrohr (21).
9. Rammbohrgerät nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch
ein Mantelrohr (18) mit konischer Spitze (19).
10. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagspitze
(3) mit einer Öse (4) versehen ist.
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