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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Längsschlitzen
der Wand einer im Erdreich verlegten Rohrleitung gemäß den Merkmalen
im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Es ist bekannt, im Erdreich verlegte
Rohrleitungen, die aus Kunststoff, Gusseisen oder Stahl bestehen
können,
unmittelbar im Erdreich so zu zerstören, dass sie durch neue Rohrleitungen
grabenlos ersetzt werden können.
Beim Einziehen neuer Rohrleitungen werden dann die Reste der alten
Rohrleitungen in das sie umgebende Erdreich verdrängt.
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In diesem Zusammenhang zählt es im
Umfang der
EP 0 731
252 A2 zum Stand der Technik, die Spitze eines Rammbohrgeräts mit einem
separaten Zertrümmerungskopf
zu versehen. Dieser Zertrümmerungskopf
besitzt über
seinen Umfang verteilte gehäusefeste
Schneiden, deren Hüllkreis
einen sich entgegen der Vorschubrichtung vergrößernden Konus bilden. Bei der
Verlagerung des Rammbohrgeräts
durch eine Rohrleitung zerstören
die Schneidkanten des Rammbohrgeräts die Wand der Rohrleitung
mit einer radial nach außen
gerichteten Kraftkomponente.
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Durch die
EP 0 731 252 A2 ist es ferner
bekannt, die Zerstörung
einer alten Rohrleitung durch rotierende Messerscheiben gegen das
die alte Rohrleitung umgebende und mehr oder minder mit Steinen
und anderen Bodenhindernissen versehene Erdreich durchzuführen.
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Alle diese Maßnahmen erfordern hohe Zug- und/oder
Vortriebskräfte,
weil mehr oder weniger gleichzeitig die eine Rohrleitung zerstörende Zertrümmerungs- und/oder Schneidkraft
aufgebracht sowie der Verformungswiderstand des die Rohrleitung umgebenden
Erdreichs zu überwinden
ist. Hinzu tritt, dass bei Rohrleitungen aus zähen Werkstoffen die Gefahr
besteht, dass sich die Rohrleitungen im Bereich der Schneiden zumindest
zunächst
aufweiten und demzufolge auch noch der Verformungswiderstand des
Rohrwerkstoffs überwunden
werden muss. Des Weiteren kommt es häufig vor, dass die Rohrleitungen
nicht durch die Schneiden getrennt, sondern im günstigsten Fall aufgerissen
werden und dann die Leistungsgrenzen der Vortriebsaggregate erreicht werden.
Ferner kann bei Wasserversorgungsleitungen ein Lösen von an den Innenwänden angelagerten
Rückständen erfolgen,
die sich vor den Schneidwerkzeugen sammeln können und dann einen zusätzlichen
Widerstand darstellen.
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Insbesondere bei Stahlrohren, die
eine große
Zähigkeit
aufweisen, kann es darüberhinaus
zu starken, nach innen gerichteten Verformungen der Rohrleitungen
kommen. Diese Verformungen können
dann ein Aufschlitzen der Rohrleitungen verhindern bzw. nur ein
Aufreißen
der Rohrleitungen zulassen. In diesem Zusammenhang rufen insbesondere die
Verbindungsbereiche der Rohrleitungen zwischen einzelnen Rohrschüssen Probleme
hervor. Der Verschleiß der
einzusetzenden Schneid- bzw. Schlitzwerkzeuge ist erheblich und
der Kraftaufwand beim Schneidprozess sowie bei der zu leistenden Verdrängungs arbeit
der zerstörten
Rohrleitungen erfordert den Einsatz von leistungsstarken und damit kostenintensiven
Vorschubaggregaten.
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Des Weiteren erweist es sich bei
den bekannten Vorrichtungen als nachteilig, dass ihre Längenabmessungen
sehr groß sind,
so dass hieraus entsprechend groß dimensionierte Vorschubaggregate
resultieren, wodurch wieder entsprechende Ausgangsbaugruben notwendig
sind. Auch sind die bekannten Vorrichtungen zumeist auf festgelegte Rohrdimensionen
festgelegt. So können
Rohrverbindungen, die nicht im Rohrdimensionsbereich liegen, nicht
oder nur mit großen
Schwierigkeiten sowie mit hohem Energieaufwand geschlitzt bzw. zerstört werden.
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Darüber hinaus zählt durch
die
DE 198 31 190
C1 eine Vorrichtung zum Längsunterteilen erdverlegter
Rohre zum Stand der Technik. Diese Vorrichtung umfasst zum Längsschlitzen
erdverlegter Rohre und zum gleichzeitigen grabenlosen Einziehen
einer neuen Rohrleitung einen Wagen in Gestalt eines Rahmens. In
diesem Wagen sind übereinander eine
Schneidscheibe zum Auftrennen einer Rohrwandung und eine als Wiederlager
dienende, sich an der Rohrwandung abstützende Stützrolle angeordnet. Der Wagen
besitzt einen Sockel, der formschlüssig in ein rahmenartiges Fenster
eines leiterartig ausgebildeten Zug- und/oder Schubgestänges eingreift. Mit
dem Wagen ist ein Aufweitkopf verbunden, in den ein Ziehkopf eingegliedert
ist. Der Ziehkopf wird mit der neu einzuziehenden Rohrleitung verbunden.
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Der Erfindung liegt – ausgehend
vom Stand der Technik – die
Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Längsschlitzen der Wand einer
im Erdreich verlegten Rohrleitung zu schaffen, die ein verbessertes statisches
Durchtrennen der Wand der Rohrleitung mit wesentlich weniger Kraftaufwand,
kleineren Vorschubaggregaten, geringeren Kosten sowie höheren Standzeiten
ermöglicht
und welche problemlos in kurzer Zeit unterschiedlichen Durchmessern
von Rohrleitungen und diversen Wanddicken angepasst werden kann.
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Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Danach wird jetzt ein in einer zu
schlitzenden Rohrleitung zentriert geführter Tragkörper bereit gestellt, welcher
wenigstens zwei in Längsrichtung
zueinander versetzte Schneidrollenpaare aufweist. Jedes Schneidrollenpaar
weist zwei um 180° umfangsseitig
zueinander versetzte Schneidrollen mit keilförmigen Schneiden auf. Alle
Schneidrollen der Schneidrollenpaare rotieren in ein und derselben
Längsebene.
Wichtig ist ferner, dass der Durchmesser eines Hüllkreises, der um die Schneiden
der Schneidrollen des in Vorschubrichtung vorderen Schneidrollenpaares
in der die Drehachsen der Schneidrollen dieses Schneidrollenpaares
schneidenden Querebene gelegt wird, im Durchmesser kleiner ist als
der Durchmesser eines Hüllkreises,
der in der Querebene der Drehachsen der Schneidrollen des jeweils
folgenden Schneidrollenpaares um die Schneiden dieser Schneidrollen
gelegt ist.
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Wenn folglich der Tragkörper durch
die zu schlitzende Rohrleitung bewegt wird, gelangen zunächst die
Schneiden der Schneidrollen des in Vorschubrichtung vorderen Schneidrollenpaars
in Kontakt mit der Wand der Rohrleitung und erzeugen von deren inneren
Oberfläche
ausgehend zwei gegenüber
liegende Nuten. Die Wand der Rohrleitung wird dann durch die Schneiden
der Schneidrollen des in Vorschubrichtung folgenden Schneidrollenpaars
im Bereich der Nuten ganz durchtrennt, d.h. geschlitzt. Dies ist
beispielsweise der Fall, wenn die Wand der Rohrleitung vergleichsweise
dünn ist
und/oder das Material der Rohrleitung aus Kunststoff besteht.
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Ist die Wand dicker oder besteht
die Rohrleitung z.B. aus Stahl, so werden mehrere aufeinander folgende
Schneidrollenpaare eingesetzt, um die Wand der Rohrleitung zu schlitzen.
Die Schneidrollen jedes Schneidrollenpaars übernehmen hierbei stets nur
einen geringen Anteil am gesamten Schlitzvorgang.
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Durch diese spezielle Anordnung von Schneidrollen
mit keilförmigen
Schneiden in einer einzigen Längsebene
kann jetzt eine Vorrichtung zum Längsschlitzen der Wand einer
im Erdreich verlegten Rohrleitung bereit gestellt werden, bei welcher der
zum Schlitzen der Wand erforderliche Kraftaufwand minimiert wird
und somit kleinere Vorschubaggregate sowie geringere Antriebsleistungen
erforderlich sind. Auch können
die zum Einsetzen der kompletten Vorrichtung notwendige Baugrube
kleiner gehalten und dadurch der zum Herstellen der Baugrube notwendige
Aufwand verringert werden.
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Ist gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs
2 der Tragkörper
segmentartig in mindestens zwei axial aufeinander folgende, zug-
und druckfest sowie lösbar
miteinander verbundene Tragkörperabschnitte
gegliedert, die jeweils wenigstens ein Schneidrollenpaar aufweisen,
so kann durch Entfernen oder Hinzufügen von Tragkörperabschnitten
der Tragkörper
optimal auf die Dimension und die Wanddicke einer zu schlitzenden
Rohrleitung und auch auf evtl. vor handene Antriebs- und Vorschubaggregate abgestellt
werden. Innerhalb der einzelnen Tragkörperabschnitte ist es ferner
möglich,
die Anzahl der Schneidrollenpaare auf die jeweiligen örtlichen
Anforderungen abzustimmen. Durch die angewendete Segmentbauweise
können
mithin die Schneid- und Berstarbeit im Bereich der Rohrwandung und
der Verbindungen der diversen Rohrleitungsabschnitte (größere Wanddicken
im Vergleich zu den Rohrabschnitten) optimiert und die Längen der
Tragkörperabschnitte
auf die Abmessungen des Vorschubaggregats gezielt abgestimmt werden.
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Die Merkmale des Patentanspruchs
3 führen zu
der vorteilhaften Maßnahme,
dass jede einer Schneidrolle nachfolgende Schneidrolle ohne Zwängungen
in eine Nute eingreift, die querschnittsmäßig größer als der Querschnitt der
Schneide ausgebildet ist. Dadurch wird der Schlitzvorgang bei geringerem Kraftaufwand
optimiert.
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Obwohl es bei entsprechenden Rohrwanddicken
denkbar ist, dass die entgegen der Vorschubrichtung des Tragkörpers im
Abstand aufeinander folgenden Schneidrollen wachsende Außendurchmesser
aufweisen, um das Schlitzen der Rohrwand durchführen zu können, kann es vorteilhaft sein, wenn
die Merkmale des Patentanspruchs 4 angewandt werden. Danach weisen
alle Schneidrollen denselben Außendurchmesser
auf. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird hierdurch vereinfacht.
Auch kann ein Austausch von Schneidrollen problemloser vorgenommen
werden.
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Besitzen alle Schneidrollen denselben
Außendurchmesser,
ist es entsprechend Patentanspruch 5 von Vorteil, dass der Abstand
der Drehachsen der Schneidrollen eines Schneidrollenpaars entgegen
der Vorschubrichtung des Tragkörpers
von Schneidrollenpaar zu Schneidrollenpaar zunimmt. Die Größe der Zunahme
kann in Abhängigkeit
von dem Material der Rohrleitung und/oder der Wanddicke und/oder
der gegebenenfalls vorhandenen Rohrverbindungen bestimmt werden.
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Nach Patentanspruch 6 weist jeder
Tragkörper
zwei um 180° zueinander
und um 90° zu
den Schneidrollen versetzte, sich in Längsrichtung des Tragkörpers erstreckende,
durchgehende Spreizleisten mit dachförmigen Schmalseiten auf. Die
größte radiale
Distanz über
die Grate der beiden Schmalseiten gemessen ist dann in der Querebene
der Drehachsen eines Schneidrollenpaars jeweils kleiner als der
Durchmesser eines Hüllkreises,
der um die Schneiden der zugeordneten Schneidrollen gelegt wird.
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Derartige Spreizleisten verhindern
auf der einen Seite eine nach innen gerichtete Verformung der Rohrleitung
und ermöglichen
auf der anderen Seite ein Verdrängen
der geschlitzten Rohrleitung in das umgebende Erdreich. Vorteilhaft
ist es in diesem Zusammenhang, wenn sich die dachförmigen Schmalseiten
der Spreizleisten entgegen der Vorschubrichtung des Tragkörpers über zumindest
eine Teillänge des
Tragkörpers
keilförmig
voneinander entfernen, um auf diese Weise den Berstvorgang der Rohrleitung
zu intensivieren.
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Die Biege- und Verwindungsstabilität des Tragkörpers wird
nach Patentanspruch 7 dadurch verbessert, dass der Tragkörper zwei
miteinander verschraubbare, die Schneidrollen zwischen sich aufnehmende,
zueinander parallel ausgerichtete Lagerplatten aufweist. Die Lagerplatten
können
aneinander liegen und auf den einander zugewandten Breitseiten Ausnehmungen
haben, die den Schneidrollen angepasst sind. Bevorzugt sind jedoch
zwischen den Lagerplatten im Bereich zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Schneidrollenpaaren Distanzleisten angeordnet. Hierdurch wird ein
Freiraum gebildet, der die Rotation der Schneidrollen sicherstellt. Im
Bereich der Distanzleisten erfolgt auch die Verschraubung der Lagerplatten.
Dazu werden Schraubbolzen verwendet, die Stufenbohrungen in der
einen Lagerplatte sowie Durchgangsbohrungen in den Distanzleisten
durchsetzen und in Gewindebohrungen der anderen Lagerplatte eingedreht
sind.
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Die Schneidrollen sitzen auf Lagerbolzen, die
durch Querbohrungen in den Lagerplatten getrieben und lagefixiert
sind. Die Lagefixierung kann beispielsweise durch Heftschweißungen erfolgen.
Die Lagefixierung wird auf jeden Fall so vorgenommen, dass beim
Wechsel von Schneidrollen oder bei einem Austausch der Lagerbolzen
diese mit einem nur geringen Kraftaufwand aus den Querbohrungen
der Lagerplatten getrieben werden können. Die Distanzleisten sind
vorzugsweise an einer innen liegenden Breitseite einer Lagerplatte
durch Heftschweißung
lagefixiert. Der Querschnitt der Lagerplatten ist trapezförmig ausgebildet.
Auf diese Weise werden neben den Schneidrollen geneigte Schmalseiten
gebildet, die das radiale Verpressen von Bruchstücken der geschlitzten Rohrleitung
in das umgebende Erdreich unterstützen.
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Damit die zum Längsschlitzen bzw. Bersten einer
Rohrleitung erforderliche Kraft reduziert, der Schlitzvorgang erleichtert
und die Verdrängung
der voneinander getrennten Einzelteile der Rohrleitung in das umgebende
Erdreich erleichtert wird, kann es entsprechend den Merkmalen des
Patentanspruchs 8 zweckmäßig sein,
dass der Tragkörper
zusätzlich zu
den Schneidrollen weitere Schlitzrollen aufweist, deren Drehachsen
um 90° in
Umfangsrichtung versetzt in den die Drehachsen der Schneidrollen
eines Schneidrollenpaars schneidenden Querebene liegen. Auf diese
Weise wird die Rohrleitung viermal längsgeschlitzt.
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Die bogenförmigen Stützstreben gemäß Patentanspruch
9 verhindern wie die Spreizleisten ein nach innen gerichtetes Verformen
der Rohrleitung. Da die Stützstreben
im axialen Abstand zueinander angeordnet sind, entstehen zudem vergleichsweise großvolumige
Bereiche, die den Durchlass von Bruchstücken der geschlitzten Rohrleitung
ermöglichen.
Die Stützstreben
sind einmal an die Lagerplatten und zum anderen an die Spreizleisten
geschweißt.
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Entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs
10 sind endseitig der Lagerplatten des Tragkörpers Hinterschneidungen zur
formschlüssigen Aufnahme
von mit den Lagerplatten zusammensteck- und verschraubbaren Kuppelstücken vorgesehen.
Die Hinterschneidungen an einem Ende der Lagerplatten bilden im
verschraubten Zustand der Lagerplatten T-förmige Aussparungen.
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Die Kuppelstücke besitzen an diese Aussparungen
angepasste T-förmige
Kuppelanschlüsse.
Im Bereich der Kuppelanschlüsse
werden die Kuppelstücke
mit den Lagerplatten verschraubt. Dazu sind in einer Lagerplatte
Stufenbohrungen, in den Kuppelanschlüssen Durchgangsbohrungen und
in der anderen Lagerplatte Gewindebohrungen für Schraubbolzen vorgesehen.
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In diesem Zusammenhang bildet es
dann eine vorteilhafte Weiterbildung, dass gemäß Patentanspruch 11 ein zwei
Tragkörperabschnitte
zug- und druckfest verbindendes Kuppelstück in der Querschnittskonfiguration
hundeknochenartig ausgebildet ist.
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Das in Vorschubrichtung des Tragkörpers vordere
Kuppelstück
ist durch eine sich in der Rotationsebene der Schneidrollen erstreckende
Keilplatte mit einem T-förmigen
Kuppelanschluss an einem Ende, Dachschrägen an den Schmalseiten und
einem Schraubanschluss am anderen Ende gebildet (Patentanspruch
12). Mittig der Keilplatte ist diese ausgenommen. In die Ausnehmung
ist ein Rundbolzen eingeschweißt,
der am freien Ende mit dem Schraubanschluss zur lösbaren ziehenden
Verbindung mit einem Vorschubaggregat versehen ist.
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Letztlich ist es entsprechend den
Merkmalen des Patentanspruchs 13 noch vorteilhaft, dass das in Vorschubrichtung
des Tragkörpers
hintere Kuppelstück
durch eine sich in der Rotationsebene der Schneidrollen erstreckende
Aufweitplatte mit einem T-förmigen,
stirnseitig angeschrägten
Kuppelanschluss an einem Ende, Dachschrägen an den Schmalseiten und
einem Schraubanschluss am anderen Ende gebildet ist. Hierbei ist
die Aufweitplatte im mittleren Bereich ebenfalls ausgenommen. In
die Ausnehmung ist ein Rundbolzen eingeschweißt, der einen Schraubanschluss
zur Verbindung mit einem Aufweitkopf und/oder mit einer Vorrichtung
zum Einziehen eines neuen Rohrs trägt.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand
von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 in
der Seitenansicht eine Vorrichtung zum Längsschlitzen einer Rohrleitung;
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2 einen
vertikalen Querschnitt durch die Darstellung der 1 entlang der Linie II-II in Richtung
der Pfeile IIa gesehen;
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3 die
Vorrichtung der 1 in
der Draufsicht gemäß dem Pfeil
III;
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4 ein
1. Kuppelstück
der Vorrichtung der 1 in
der Draufsicht;
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5 ein
2. Kuppelstück
der Vorrichtung der 1 in
der Draufsicht;
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6 ein
3. Kuppelstück
der Vorrichtung der 1 in
der Draufsicht;
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7 einen
1. Tragkörperabschnitt
der Vorrichtung der 1 und 3 in der Draufsicht;
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8 einen
2. Tragkörperabschnitt
der Vorrichtung der 1 und 3 in der Draufsicht;
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9 einen
3. Tragkörperabschnitt
der Vorrichtung der 1 und 3 in der Draufsicht und
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10 im
schematischen Längsschnitt
eine Hälfte
einer Rohrleitung mit Schneidrollen.
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Mit 1 ist in den 1 bis 3 eine Vorrichtung zum Längsschlitzen
der Wand 2 einer im Erdreich 3 verlegten Rohrleitung 4 aus
Stahl bezeichnet (siehe auch 10).
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Die Vorrichtung 1 weist
einen Tragkörper 5 auf,
der segmentartig in drei axial aufeinander folgende, zug- und druckfest
sowie lösbar
miteinander verbundene Tragkörperabschnitte 6, 7 und 8 gegliedert ist.
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Wie die 1 bis 3 und 7 erkennen lassen, umfasst
der 1. Tragkörperabschnitt 6 zwei
zueinander parallel ausgerichtete Lagerplatten 9, 10,
die unter Eingliederung von zwei Distanzleisten 11 miteinander
verschraubt sind. Dazu sind in der Lagerplatte 9 Stufenbohrungen 39,
in den Distanzleisten 11 Durchgangsbohrungen 40 und
in der Lagerplatte 10 Gewindebohrungen 41 vorgesehen.
Hierbei zeigt die 2,
dass die Lagerplatten 9, 10 einen trapezförmigen Querschnitt
besitzen, wobei die größeren Breitseiten 12 der
Lagerplatten 9, 10 einander frontal gegenüberliegen.
Durch die Distanzleisten 11 wird zwischen den Lagerplatten 9, 10 ein
Freiraum 13 gebildet, in welchen drei Schneidrollenpaare 14, 15, 16 mit
keilförmige
Schneiden 17 aufweisenden Schneidrollen 18 rotationsfähig eingegliedert
sind. Die Schneidrollen 18 sind auf Lagerbolzen 19 drehbar gelagert,
welche in Querbohrungen 20 der Lagerplatten 9, 10 befestigt
sind. Die Schneidrollen 18 besitzen alle denselben Außendurchmesser
AD. Der Abstand A der Drehachsen 21 der Schneidrollen 18 jedes
Schneidrollenpaars 14-16 wächst von dem in Vorschubrichtung
VR des Tragkörpers 5 vorne
liegenden Schneidrollenpaar 14 ausgehend bei jedem entgegen
der Vorschubrichtung VR nachfolgenden Schneidrollenpaar 15, 16.
Aufgrund dessen weist ein in der die Drehachsen 21 der
Schneidrollen 18 des in Vorschubrichtung VR des Tragkörpers 5 vorderen Schneidrollenpaars 14 schneidenden
Querebene QE um die Schneiden 17 der Schneidrollen 18 gelegter Hüllkreis
HK einen kleineren Durchmesser D auf als ein um die Schneiden 17 der
Schneidrollen 18 des entgegen der Vorschubrichtung VR jeweils
folgenden Schneidrollenpaars 15, 16 in der deren
Drehachsen 21 schneidenden Querebene Q1, Q2 gelegter Hüllkreis
HK. Dies hat zur Folge (siehe auch 10), dass
die von den Schneidrollen 18 in der Wand 2 der Rohrleitung 4 erzeugten
Nuten 22 von Schneidrollenpaar 14 zu Schneidrollenpaar 15, 16 vertieft
bzw. die Wand 2 der Rohrleitung 4 letztlich auf
ganzer Dicke D1 geschlitzt wird.
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Zu diesem Zweck ist ferner vorgesehen, dass
der Keilwinkel der Schneiden 17 der Schneidrollen 18 sich
entgegen der Vorschubrichtung VR des Tragkörpers 5 von Schneidrollenpaar 14 zu
Schneidrollenpaar 15, 16 verringert. Dieser Sachverhalt
ist in der 2 in der
oberen Bildhälfte
in strichpunktierter, unterbrochener und durchgezogener Linienführung anhand
der Keilwinkel ?, ß, und γ näher dargestellt. Das heißt, die
Schneidrollen 18 des Schneidrollenpaars 14 weisen
den Keilwinkel α, die Schneidrollen 18 des Schneidrollenpaars 15 den
Keilwinkel β und die Schneidrollen 18 des Schneidrollenpaars 16 den Keilwinkel γ auf.
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An die einander abgewandten Breitseiten 23 der
Lagerplatten 9, 10 sind um 90° zu der Rotationsebene RE der
Schneidrollen 18 versetzte, sich in Längsrichtung der Lagerplatten 9, 10 erstreckende durchgehende
Spreizleisten 24 geschweißt. Die Spreizleisten 24 sind
an den in Vorschubrichtung VR des Tragkörpers 5 vorderen Enden 25 schräg ausgebildet
(3 und 7). An den anderen Enden 26 fluchten
die Stirnseiten 27 der Spreizleisten 24 mit den Stirnseiten 28 der
Lagerplatten 9, 10. Die Schmalseiten 29 der
Spreizleisten 24 sind dachförmig ausgebildet. Die 2 lässt erkennen, dass die größte radiale
Distanz D2 der Spreizleisten 24 kleiner als der Durchmesser
D des Hüllkreises
HK ist, der in der die Drehachsen 21 der Schneidrollen 18 schneidenden Querebene
QE um die Schneiden 17 gelegt ist.
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Zur Aussteifung und zur Distanzierung
gegenüber
der inneren Oberfläche 45 der
Wand 2 der Rohrleitung 4 dienen ferner neben den
Lagerbolzen 19 für
die Schneidrollen 18 sich erstreckende bogenförmige Stützstreben 46.
Diese Stützstreben 46 sind an
die einander abgewandten Breitseiten 23 der Lagerplatten 9, 10 und
an die Seiten 47 der Spreizleisten 24 geschweißt.
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Die äußeren Oberflächen 48 der
Stützstreben 46 liegen
innerhalb des die Schneiden 17 der Schneidrollen 18 in
der Querebene QE ihrer Drehachsen 21 ummantelnden Hüllkreises
HK.
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Die 1, 3 und 7 lassen noch erkennen, dass der Querschnitt
der Lagerplatten 9, 10 über die gesamte Länge des
1. Tragkörperabschnitts 6 gleich bleibt.
Auch die Breite der Spreizleisten 24 bleibt über die
Länge des
1. Tragkörperabschnitts 6 gleich.
Lediglich die Schneidrollen 18 stehen, wie die 1 zeigt, entgegen der Vorschubrichtung
VR des Tragkörpers 5 von
Schneidrol lenpaar 14 zu Schneidrollenpaar 15, 16 um
einen jeweils größeren Betrag
radial gegenüber
den geneigten Schmalseiten 49 der Lagerplatten 9, 10 vor.
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Endseitig der Lagerplatten 9, 10 befinden sich
Hinterschneidungen 30, die bei zusammengeschraubten Lagerplatten 9, 10 (siehe 3 und 7) sich zu T-förmigen
Aufnahmen 31 ergänzen,
welche über
die gesamte radiale Erstreckung der Lagerplatten 9, 10 verlaufen.
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Die Aufnahme 31 an dem in
Vorschubrichtung VR vorderen Ende des 1.Tragkörperabschnitts 6 dient
der Verbindung mit einem 1. Kuppelstück 32 ( 1, 3 und 4).
Dieses 1. Kuppelstück 32 ist
durch eine sich in der Rotationsebene RE der Schneidrollen 18 erstreckenden
Keilplatte 33 mit einem T-förmigen Kuppelanschluss 34 an
dem dem 1. Tragkörperabschnitt 6 benachbarten
Ende, Dachschrägen
an den Schmalseiten 35 und einem Schraubanschluss 36 am
anderen Ende gebildet. In der Keilplatte 33 ist eine Ausnehmung 37 vorgesehen,
in die ein Rundbolzen 38 eingeschweißt ist. Am Ende des Rundbolzens 38 befindet
sich der Schraubanschluss 36 in Form eines konischen Außengewindes.
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Ist das 1. Kuppelstück 32 mit
dem Kuppelanschluss 34 in die Aufnahme 31 des
1. Tragkörperabschnitts 6 eingesetzt,
kann das 1. Kuppelstück 32 über Schraubbolzen
SB mit den Lagerplatten 9, 10 verbunden werden.
Dazu sind in der Keilplatte 33 Durchgangsbohrungen 42 vorgesehen.
Schraubbolzen SB werden dann durch die Stufenbohrungen 39 sowie
die Durchgangsbohrungen 42 gesteckt und in die Gewindebohrungen 41 gedreht.
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Die T-förmige Aufnahme 31 in
dem anderen Ende der Lagerplatten 9, 10 des 1.
Tragkörperabschnitts 6 dient
der zug- und druckfesten Verbindung mit dem 2. Tragkörperabschnitt 7 über ein
2. Kuppelstück 43,
das über
seine gesamte radiale Erstreckung eine Querschnittskonfiguration
in Form eines Hundeknochens besitzt (3 und 5).
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Die Verbindung des 1. und 2. Tragkörperabschnitts 6, 7 über das
2. Kuppelstück 43 erfolgt
durch die T-förmigen
Kuppelanschlüsse 34,
welche in die Tförmigen
Aufnahmen 31 eingeschoben und dann mittels Schraubbolzen
SB fixiert werden. Dazu sind in dem 2. Kuppelstück 43 Durchgangsbohrungen 44 vorgesehen.
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Der aus den 1, 3 und 8 erkennbare 2. Tragkörperabschnitt 7 besitzt
Lagerplatten 9a, 10a, die auf Abstand miteinander
verschraubt sind, wobei der Abstand ebenfalls durch Distanzleisten 11 bestimmt
wird. In dem Freiraum zwischen den Lagerplatten 9a, 10a sind
drei Schneidrollenpaare 50, 51, 52 mit
sechs Schneidrollen 18 angeordnet. Auch diese Schneidrollen 18 erstrecken
sich in der Rotationsebene RE der Schneidrollen 18 des
1. Tragkörperabschnitts 6.
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Die Endabschnitte der Lagerplatten 9a, 10a sind
identisch wie die Endabschnitte der Lagerplatten 9, 10 des
1. Tragkörperabschnitts 6 ausgebildet,
so dass eine nochmalige Erläuterung
entbehrlich ist.
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Allerdings zeigt die 1, dass die Höhe der Lagerplatten 9a, 10a in
der Rotationsebene RE der Schneidrollen 18 gesehen von
den in Vorschubrichtung VR vorne liegenden Stirnseiten 53 ausgehend zu
den anderen Stirnseiten 54 hin zunimmt. Auch die Breite
der Spreizleisten 24a nimmt von den Stirnseiten 55 zu
den Stirnseiten 56 zu (3 und 8). Die bogenförmigen Stützstreben 46a sind
der jeweiligen Querschnittsgröße der Lagerplatten 9a, 10a und
der Spreizleisten 24a angepasst.
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Der Abstand A der Drehachsen 21 der Schneidrollen 18 nimmt
von dem in Vorschubrichtung VR vorne liegenden Schneidrollenpaar 50 von Schneidrollenpaar 50 zu
Schneidrollenpaar 51, 52 zu. Die Schneidrollen 18 stehen
alle mit demselben Maß über die
Schmalseiten 49a der Lagerplatten 9a, 10a radial
vor.
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Insgesamt ist zu erkennen, dass im
Gegensatz zu der im Prinzip zylindrischen Querschnittskonfiguration
des 1. Tragkörperabschnitts 6 der
2. Tragkörperab schnitt 7 eine
sich konusartig aufweitende Querschnittskonfiguration besitzt. Dadurch
können nicht
nur Rohrverbindungen geschlitzt, sondern auch geschlitzte Rohrabschnitte
aufgeweitet und in das Erdreich 3 gepresst werden; in der 10 durch die Pfeile 55 schematisch
dargestellt. Hinsichtlich der Verschraubungen der Lagerplatten 9a, 10a miteinander
und mit dem 2. Kuppelstück 43 wird
auf die Erläuterungen
zum 1. Tragkörperabschnitt 6 verwiesen.
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Der aus den 1, 3 und 9 hervorgehende 3. Tragkörperabschnitt 8 hat
ebenfalls eine im wesentlichen sich konusartig erweiternde Querschnittskonfiguration
entgegen der Vorschubrichtung VR des Tragkörpers 5.
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Demzufolge nimmt der Querschnitt
der Lagerplatten 9b, 10b von den in Vorschubrichtung
VR vorne liegenden Stirnseiten 56 ausgehend in Richtung
zu den anderen Stirnseiten 57 hin zu (1 und 9).
Auch die Breite der Spreizleisten 24b nimmt von den Stirnseiten 58 zu
den Stirnseiten 59 zu. Die bogenförmigen Stützstreben 46b sind
der jeweiligen Querschnittskonfiguration angepasst (3 und 9). An
den Enden der Lagerplatten 9b, 10b sind entsprechend
der 7 Hinterschneidungen 30 vorgesehen,
die sich zu T-förmigen
Aufnahmen 31 ergänzen. Folglich
kann auch der 2. Tragkörperabschnitt 7 mit dem
3. Tragkörperabschnitt 8 über ein
aus der 5 erkennbares
2. Kuppelstück 43 zug-
und druckfest verbunden werden. Die Verbindung erfolgt über Schraubbolzen
SB, wie anhand des 1. Tragkörperabschnitts 6 erläutert.
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Der 3. Tragkörperabschnitt 8 besitzt
lediglich zwei Schneidrollenpaare 60, 61 mit vier
Schneidrollen 18 in einem Freiraum zwischen den Lagerplatten 9b, 10b.
Die Lagerplatten 9b, 10b sind nur durch eine Distanzleiste 11 zueinander
distanziert. Die Drehachsen 21 des in Vorschubrichtung
VR vorderen Schneidrollenpaars 60 besitzen einen kleineren
Abstand A voneinander als die Drehachsen 21 des hinteren Schneidrollenpaars 61.
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Die Schneidrollen 18 stehen
mit demselben Abstand über
die Schmalseiten 49b der Lagerplatten 9b, 10b vor.
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Mit dem 3. Tragkörperabschnitt 8 ist
ein aus den 1, 3 und 6 erkennbares 3. Kuppelstück 62 verbindbar.
Dieses 3. Kuppelstück 62 ist
durch eine sich in der Rotationsebene RE der Schneidrollen 18 erstreckende
Aufweitplatte 63 mit einem T-förmigen Kuppelanschluss 34 an
dem in Vorschubrichtung VR vorderen Ende, Dachschrägen an den
Schmalseiten 64 und einem Schraubanschluss 65 am
anderen Ende gebildet. Die Aufweitplatte 63 ist mittig
ausgenommen. In die Ausnehmung 66 ist ein Rundbolzen 67 eingeschweißt, der
am freien gegenüber
der Aufweitplatte 63 vorstehenden Ende den Schraubanschluss 65 in
Form eines konischen Innengewindes besitzt.
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Auch das hintere 3. Kuppelstück 62 ist,
wie vorstehend erläutert, über zwei übereinander
liegende Schraubbolzen SB mit den Lagerplatten 9b, 10b des
3. Tragkörperabschnitts 8 verschraubbar.
-
Wird der vorstehend beschriebene
Tragkörper 5 durch
eine Rohrleitung 4 gezogen oder gedrückt (siehe 10), so sorgen die entgegen der Vorschubrichtung
VR einem Schneidrollenpaar, z.B. 14, folgenden Schneidrollen 18 des
Schneidrollenpaars 15 dafür, dass zunächst die in der Wand 2 der Rohrleitung 4 erzeugten
Nuten 22 vertieft werden und letztlich die Wand 2 auf
ganzer Dicke D1 geschlitzt wird. Die Schmalseiten 49a, 49b der
Lagerplatten 9a, 10a; 9b, 10b und
die Schmalseiten 29a, 29b der Spreizleisten 24a, 24b drücken gemäß den Pfeilen 55 die
voneinander getrennten Bereiche der Rohrleitung 4 radial
nach außen
in das Erdreich 3, so dass letztlich ein Freiraum geschaffen
wird, in den eine neue Rohrleitung problemlos eingebracht werden
kann.
-
Der vorstehende Sachverhalt ist anhand
der 10 schematisch veranschaulicht.
Hierbei sind Schneidrollen 18 des 1. Tragkörperabschnitts 6 und des
2. Tragkörperabschnitts 7 dargestellt.
Die Schneidrollen 18 des 1. Schneidrollenpaars 14 erzeugen
Nuten 22 in der Wand 2 der Rohrleitung 4. Die
Schneidrollen 18 des 2. Schneidrollenpaars 15 vertiefen
die Nuten 22. Auch die Schneidrollen 18 des 3.Schneidrollenpaars 16 vertiefen
die Nuten 22 weiter. Die Schneidrollen 18 des
1. Schneidrollenpaars 50 des 2. Tragkörperabschnitts 7 durchtrennen die
Wand 2 auf ganzer Dicke D1, so dass anschließend die
alte Rohrleitung 4 in dem erforderlichen Umfang gemäß den Pfeilen 55 in
das umgebende Erdreich 3 gepresst werden kann.
-
- 1 –
- Vorrichtung
- 2 –
- Wand
v. 4
- 3 –
- Erdreich
- 4 –
- Rohrleitung
- 5 –
- Tragkörper v.
1
- 6 –
- 1.
Tragkörperabschnitt
- 7 –
- 2.
Tragkörperabschnitt
- 8 –
- 3.
Tragkörperabschnitt
- 9 –
- Lagerplatte
- 9a –
- Lagerplatte
v. 7
- 9b –
- Lagerplatte
v. 8
- 10 –
- Lagerplatte
- 10a –
- Lagerplatte
v. 7
- 10b –
- Lagerplatte
v. 8
- 11 –
- Distanzleisten
- 12 –
- Breitseiten
v. 9, 10
- 13 –
- Freiraum
zw. 9 u. 10
- 14 –
- Schneidrollenpaar
- 15 –
- Schneidrollenpaar
- 16 –
- Schneidrollenpaar
- 17 –
- Schneiden
v. 18
- 18 –
- Schneidrollen
- 19 –
- Lagerbolzen
- 20 –
- Querbohrungen
in 9, 10
- 21 –
- Drehachse
v. 18
- 22 –
- Nuten
in 2
- 23 –
- Breitseiten
v. 9, 10
- 24 –
- Spreizleisten
- 24b –
- Spreizleisten
- 24a –
- Spreizleisten
- 25 –
- Ende
v. 24
- 26 –
- Ende
v. 24
- 27 –
- Stirnseiten
v. 24
- 28 –
- Stirnseiten
v. 9, 10
- 29 –
- Schmalseiten
v. 24
- 29a –
- Schmalseiten
v. 24a
- 29b –
- Schmalseiten
v. 24b
- 30 –
- Hinterschneidungen
an 9, 10
- 31 –
- T-förmige Aufnahmen
- 32 –
- 1.
Kuppelstück
- 33 –
- Keilplatte
v. 32
- 34 –
- Kuppelanschluss
v. 32
- 35 –
- Schmalseiten
v. 33
- 36 –
- Schraubanschluss
v. 32
- 37 –
- Ausnehmung
in 33
- 38 –
- Rundbolzen
v. 32
- 39 –
- Stufenbohrungen
in 9
- 40 –
- Durchgangsbohrungen
in 11
- 41 –
- Gewindebohrungen
in 10
- 42 –
- Durchgangsbohrungen
in 33
- 43 –
- 2.
Kuppelstück
- 44 –
- Durchgangsbohrungen
in 43
- 45 –
- innere
Oberfläche
v. 2
- 46 –
- Stützstreben
- 46a –
- Stützstreben
v. 7
- 46b –
- Stützstreben
v. 8
- 47 –
- Seiten
v. 46
- 48 –
- Oberflächen v.
46
- 49 –
- Schmalseiten
v. 9, 10
- 50 –
- Schneidrollenpaar
v. 7
- 51 –
- Schneidrollenpaar
v. 7
- 52 –
- Schneidrollenpaar
v. 7
- 53 –
- Strinseiten
v. 9a, 10a
- 54 –
- Stirnseiten
v. 9a, 10a
- 55 –
- Pfeile
- 56 –
- Stirnseiten
v. 9b, 10b
- 57 –
- Stirnseiten
v. 9b, 10b
- 58 –
- Stirnseiten
v. 24b
- 59 –
- Stirnseiten
v. 24b
- 60 –
- Schneidrollenpaar
v. 8
- 61 –
- Schneidrollenpaar
v. 8
- 62 –
- 3.
Kuppelstück
- 63 –
- Aufweitplatte
v. 62
- 64 –
- Schmalseiten
v. 63
- 65 –
- Schraubanschluss
v. 62
- 66 –
- Ausnehmung
in 63
- 67 –
- Rundbolzen
v. 62
- A –
- Abstand
v. 21
- AD –
- Außendurchmesser
v. 18
- D –
- Durchmesser
v. HK
- D1 –
- Dicke
v. 2
- D2 –
- Distanz
v. 24
- HK –
- Hüllkreis
- QE –
- Querebene
v. 14
- QE1 –
- Querebene
v. 15
- QE2 –
- Querebene
v. 16
- RE –
- Rotationsebene
v. 18
- SB –
- Schraubbolzen
- VR –
- Vorschubrichtung
v. 5
- α –
- Keilwinkel
v. 14
- β –
- Keilwinkel
v. 15
- γ –
- Keilwinkel
v. 16