DE1634644A1

DE1634644A1 - Method and device for driving pipes into the ground

Info

Publication number: DE1634644A1
Application number: DE19671634644
Authority: DE
Inventors: Thomson James Crawford
Original assignee: Tube Headings Ltd
Current assignee: Tube Headings Ltd
Priority date: 1966-07-26
Filing date: 1967-07-24
Publication date: 1971-09-16
Also published as: BE701713A; GB1125308A

Description

DIPL.-ING. GONTHER KOCH
DR. TINO HAIBACHDIPL.-ING. GONTHER KOCH
DR. TINO HAIBACH

8 MÜNCHEN 2, H Jü/j 13678 MUNICH 2, H Jü / j 1367

UNSERZEICHEN: 10 964OUR SIGN: 10 964

TUBE HEADINGS LIMITED, Louth, Lincolnshire, EnglandTUBE HEADINGS LIMITED, Louth, Lincolnshire, England

Verfahren und Vorrichtung zum Eintreiben von Rohren in das ErdreiohMethod and device for driving of pipes in the Erdreioh

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bezüglich des Eintreibens von Rohren und betrifft insbesondere das unterirdische Verlegen von gewöhnlich aus Beton bestehenden Rohren.The invention relates to improvements in the driving of pipes and, more particularly, relates to that underground Laying pipes usually made of concrete.

Rohre jcönnen .unterirdisch mit Hilfe eines Verfahrens verlegt werden, bei dem im Erdboden eine Grube ausgehoben wird, woraufhin in eine senkrechte Wandfläche der Grube Rohrabschnitte mit Hilfe einer Druckvorrichtung'hineingeschoben bzw. eingetrieben werden, wobei die Vorrichtung mehrere Stößel oder Stempel umfaßt, die es ermöglichen, eine Schub- oder Druckkraft zwischen einem Rohrabschnitt und der anderen Wand der Grube aufzubringen.Pipes can be underground with the help of a process be laid in which a pit is dug in the ground, whereupon pipe sections in a vertical wall surface of the pit pushed in or driven in with the aid of a pressure device be, wherein the device comprises a plurality of plungers or rams that make it possible to apply a pushing or pushing force between a pipe section and the other wall of the pit to raise.

Das innerhalb des Rohrs vorhandene Erdmaterial oder dergl, wird mit Hilfe von geeigneten Behältern" beseitigt, die in die Grube hinabgelassen werden; bis jetzt ist es erforderlich, eine Grube auszuheben, die genügend lang ist, damit ein ausreichen- -der Baum zwischen dem Stößelaggreg^t und dem Rohr vorhanden let, The existing soil material inside the pipe or the like is eliminated with the aid of suitable containers ", which are lowered into the pit up to now, it is necessary to dig a pit that is sufficiently long so that a sufficient -the tree between the Stößelaggreg ^ t and let the pipe exist,

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so daß .die gefüllten .behälter naoii oben aus der Grube herausgezogen werden können.so that .the filled. container naoii pulled out of the top of the pit can be.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, ein verbessertes Stöäelaggregat zum Eintreiben von Bohren in das Erdreich vorzusehen.An object of the invention is now to provide an improved Stöäelaggregat for driving bores into the Provide ground.

.Ferner sieht die Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Eintreiben von Bohren in das Erdreich vor.The invention also provides an improved method for driving bores into the ground.

Gemäß einem Merkmal sieht die Erfindung ein Stößelaggregat zum Eintreiben von Rohren in das Erdreicn vor, das eine an der Oberseite offene Wiege umfaiat, die an einem Ende mit einem Ende eines einzutreibenden fiohrs zusammenarbeiten kann, wobei das Innere des Rohrs über aas erwähnte eine Ende der Wiege zuganglich ist, sowie StöJselmittel, die betätigt werden können, um über die Wiege eine Schub- oder Druckkraft auf das Bohr aufzubringen.According to one feature, the invention provides a ram assembly for driving pipes into the Erdreicn before, which comprises a cradle open at the top, which at one end with one end of a fiohr to be driven can work together, the inside of the tube via aas mentioned one end of the Cradle is accessible, as well as pusher devices that are actuated can apply a pushing or pushing force to the To apply Bohr.

Die Wiege ist vorzugsweise so ausgebildet, aaia sie zwei, oder mehr Stößel unterstützen kann, die so angeordnet sind, daß sie an Punkten zur Wirkung Kommen, die xn Abstanden über einen Halbkreis verteilt sind. Es ist zweckmäßig, wenn die Wiege vier hydraulische Stößel trägt, die symmetrisch so angeordnet sind, daß sie an Punkten zur Wirkung kommen, die auf einem Halbkreis liegen. Die Vorrichtung kann so gelagert werden, daß sie auf Schienen bzw. Kufen gleitet, die auf einer Plattform am Boden der Grude angeordnet sind; es ist jedoch vorteilhaft, die Wiege mit Hilfe von Rädern zu unterstützen, aie auf den erwähnten Schienen laufen können. The cradle is preferably designed so that it can support two or more plungers which are arranged so that they come into effect at points which are spaced xn distances over a semicircle. It is useful if the cradle carries four hydraulic tappets which are arranged symmetrically so that they come into effect at points that lie on a semicircle. The device can be stored so that it slides on rails or runners placed on a platform at the bottom of the pit; however, it is advantageous to support the cradle with the aid of wheels, which can run on the rails mentioned.

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Perner bezieht sich die Erfindung auf ein Stößelaggregat gemäß dem ersten Merkmal der Erfindung, das mit mehreren Stößeln oder Stempeln ausgerüstet ist und ferner eine Anlagefläche umfaßt, die so angeordnet ist, daß sie die Schubkraft der Stößel aufnehmen kann, sowie Füllstücke, die so ausgebildet sind, daß sie zwischen dem Stößelaggregat und den Lagerklötzen angeordnet werden können, wenn sich das Stößelaggregat in der Vorwärtsrichtung bewegt» Diese Füllstücke können längs der Wirkungslinie jedes der Stößel mit einer Verstärkungskonstruktion versehen sein. Perner, the invention relates to a ram assembly according to the first feature of the invention, that with several Is equipped with rams or rams and further comprises a contact surface which is arranged so that it applies the thrust force the plunger can accommodate, as well as filler pieces that are designed so that they are between the plunger unit and the bearing blocks can be arranged when the ram assembly moves in the forward direction »These fillers can be longitudinal the line of action of each of the tappets can be provided with a reinforcement structure.

Bei einer Ausbildungsform der Erfindung umfaßt aas Stöüeldggregat eine an der Oberseite und an beiden Enden offene Wiege von halbrunder Querschnittsform, die auf Rädern gelagert ist, so daß sie eine Längsbewegung ausführen kann, wobei am einen Ende ein Druckulotz vorgesehen ist, der zur Anlage an einem in das Erdreicn zu treibenden Bohr gebracht werden kann, wobei längs des äußeren Bandes der Wiege mehrere Stölsel angeordnet sind, die durch rohrförmige Halterungen unterstützt werden, die so angeordnet sind, daß sie untereinander parallel zwischen den Enden der Wiege liegen, wobei die Stößel betätigt weraen icönnen, um eine Schubkraft auf den Druckivlotz aufzubringen, wobei sich axe Stöiael selbst von dem Druckklotz weg erstrecken.In one embodiment of the invention, aas includes pusher unit a cradle with a semicircular cross-section, open at the top and at both ends, supported on wheels, so that it can perform a longitudinal movement, with a Druckulotz is provided at one end, which is to rest on a can be brought into the Erdreicn to be driven drill, wherein along the outer belt of the cradle a plurality of pegs are arranged are supported by tubular brackets, which are arranged so that they lie parallel to one another between the ends of the cradle with the plungers actuated i can to apply a thrust force to the pressure pad, ax sticks themselves extending away from the pressure block.

Genial» einen,, weiteren Merkmal sieht die Erfindung ein Verfahren zum Eintreiben von Bohren in das Erdreich vor, das Maßnahmen umfaßt, um eine Schubkraft auf das einzutreibende Bohr mit Hilfe einer an ihrer Überseite offenen Wiege aufzubringen, die einen .Bestandteil eines Stößelaggregats bildet, 'Brilliant 'a ,, another aspect, the invention provides a method for driving drilling into the soil before, the action includes, a pushing force on the einzutreibende drilling using apply an open at its About side cradle, which forms a .Bestandteil a plunger assembly, '

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wobei die Wiege an ihrem einen Ende mit einem Ende des Rohrs zusammenarbeitet, wobei das Innere des Bohrs über dieses Ende der Wiege zugänglich ist, und wobei die Wiege so gelagert ist, daß sie sich in der Sichtung bewegen läiat, in der das Rohr eingetrieben wird.the cradle cooperating at one end with one end of the pipe, the interior of the drill being over this end the cradle is accessible, and the cradle is mounted to move in the sight in which the pipe is driven.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildungsform sieht die Erfindung ein Verfahren vor, um Bohre im wesentlichen waagerecht · in Form von Abschnitten in das Erdreich einzutreiben; dieses Verfahren umfaßt Maßnahmen, um einen Rohrabschnitt zwischen einem Ende eines bereits in das Erdreich eingetriebenen Rohrs und einem Stößelaggregat anzuordnen, das eine an der Oberseite offene Wiege umfaßt, um ferner mehrere Stößel zu betätigen, die durch das Aggregat unterstützt werden, um eine Schubkraft auf den Rohrabschnitt über die Wiege aufzubringen und so den Rohrabschnitt in das Erdreich einzutreiben, um den Abraum innerhalb des Rohrs mit Hilfe von geeigneten .Behältern zu entfernen, wobei das Innere des Rohrs von der Oberseite der Wiege aus und über deren Ende zugänglich ist, um die Stößel wieder einzufahren, um das Stößelaggregat gegenüber der Angriffsfläche zurückzuziehen, und um diese Arbeitsschritte zum Eintreiben weiterer Eohrabschnitte zu wiederholen.According to a preferred embodiment, the invention provides a method for driving bores substantially horizontally in the form of sections into the earth; this Method comprises measures to create a section of pipe between one end of a pipe that has already been driven into the ground and to arrange a ram assembly comprising a cradle open at the top for further actuating a plurality of rams, which are supported by the unit to apply a thrust force to the pipe section via the cradle and so the Driving a section of pipe into the ground in order to remove the spoil inside the pipe with the aid of suitable containers, the interior of the tube being accessible from the top of the cradle and through the end thereof to restore the plungers retract in order to retract the ram assembly against the attack surface, and in order to carry out these steps for driving to repeat further Eohr sections.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen.Further details and advantages of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment on the basis of the drawings.

Fig. 1 zeigt in einer Stirnansicht ein Stößelaggregat in seiner Arbeitsstellung zum Eintreiben eines Betonrohrs in eine senkrechte Wand einer Grube.Fig. 1 shows a front view of a ram assembly in its working position for driving a concrete pipe in a vertical wall of a pit.

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Fig. 2 ist ein Teilschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 durch die Wiege -und das Stößelaggregat. ;Fig. 2 is a partial section along the line II-II in Fig. 1 through the cradle and the ram assembly. ;

Fig. 5 zeigt in einer "Seitenansicht das Aggregat nach Fig. 1, mittels dessen ein Betonrohr in eine Wand einer Grube eingetrieben wird, wobei sich das Aggregat an der entgegengesetzten Wand der G-rund mit Hilfe von Füllstücken abstützt. Fig. 5 shows in a "side view of the unit Fig. 1, by means of which a concrete pipe in a wall of a pit is driven in, whereby the unit is supported on the opposite wall of the G-round with the help of filler pieces.

Fig. 4 zeigt die Füllstücke nach Fig. 3 in einer Stirnansicht. FIG. 4 shows the filler pieces according to FIG. 3 in an end view.

Gemäß den Zeichnungen umfaßt das erfindungsgemäße Stößelaggregat eine Wiege 1, die aus Bahmenteilen aus Stahl aufgebaut ist, wobei die Wiege die Form eines sich nach oben öffnenden Troges hat und eine teilweise kreisrunde Querschnittsform aufweist. Diese Bahmenkonstruktion trägt vier Stößelrohre 2, von denen mit Hilfe eines Druckmittels zu betätigende, geradlinig bewegbare Stempel" 3 aufgenommen werden, und die Stößelrohre 2 sind so angeordnet, daß die Stempel 3 längs der Wiege an Punkten zur Wirkung kommen, die auf einem Halbkreis liegen, wobei die Stoßelrohre des oberen Paars einander diametral gegenüber liegen. Die Wiege 1 ist an einem Ende mit einem aus einzelnen !Teil zusammengesetzten oder als Gußstück aus Stahl ausgebildeten Druckklotz 4 versehen, der bei 5 eine Aussparung aufweist, so daß er in-das äußere-Ende eines Betonrohrs 6 eingreifen kannj die Wiege wird von einem Fahrgestell getragen, das vier Beine oder Stützen 7 umfaßt, die von der Wiege aus nach unten ragen und an ihren unteren Enden Träger 8 unterstützen, welche sich waagerecht zwischen den Stützen 7 erstrecken, und auf denen- vier Laufräder 9 drehbar gelagert sind.According to the drawings, the ram assembly according to the invention comprises a cradle 1, which is constructed from sheet steel parts wherein the cradle has the shape of an upwardly opening trough and a partially circular cross-sectional shape having. This frame construction carries four tappet tubes 2, one of which can be actuated with the aid of a pressure medium, in a straight line movable punches "3 are received, and the ram tubes 2 are arranged so that the punches 3 along the cradle come into effect at points which lie on a semicircle, the push rods of the upper pair being diametrically opposed to one another lie opposite. The cradle 1 has an off at one end single! part assembled or cast from steel trained pressure block 4 provided, which at 5 a recess so that it engages in the outer end of a concrete pipe 6 canj the cradle is supported by a chassis comprising four legs or supports 7 extending from the cradle protrude downwards and support girders 8 at their lower ends, which extend horizontally between the supports 7, and on which four running wheels 9 are rotatably mounted.

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Die Lauf räder 9 bilaen tragende Bauglieder, die .Bewegungen der Wiege in der Biohtung erleichtern, in der das fiohr in das Erdreich eingetrieben werden soll. Die Bäder laufen auf Schie- nen 10, die an einer Plattform 11 befestigt sind, welche so aufgebaut und angeordnet ist, daß sie sich waagerecht über den Boden der Grube zum Aufnehmen des Aggregats erstreckt. Die Schubkraft der Stößel wird von einer aus .Beton bestehenden Stützfläche 12 aufgenommen, die an der Wand der Grube vorgesehen ist, welche von der Druckfläche des Aggregats abgewandt ist; zum Übertragen dieser Schubkraft dienen Füllstücke 13, von denen gemäß Fig. 4 jedes eine Rahmenkonstruktion 14 aus Stahl umfaßt, die geeignet ist, vier verstärkte Druckstufe I5 aus Stahl zu unterstützen, welche jeweils in Flüchtling mit den Stößeln 3 angeordnet sind, wenn die Füllstück 13 in ihre Gebrauchsstellung· auf der Plattform 11 gebracht werden.The running wheels 9 bilaen structural members that facilitate .Begungen the cradle in the Biohtung in which the fiohr is to be driven into the ground. The baths run on rail nen 10, which are mounted on a platform 11 which is so constructed and arranged as to extend horizontally across the bottom of the pit for receiving the aggregate. The thrust of the ram is absorbed by an existing .Beton support surface 12, which is provided on the wall of the pit, which faces away from the pressure surface of the unit; filler pieces 13 serve to transmit this thrust force, each of which comprises a frame structure 14 made of steel according to FIG be brought into their position of use on the platform 11.

Am .beginn eines Arbeitsvorgangs, d.h. wenn ein neuer Bohrabschnitt in die Grube eingeführt werden soll, wird das StöJaelaggregat 1 ffiit den eingefahrenen Stößeln oder Stempeln 3 gemäß -Fig. 3 am rechten Ende der Grube in Anlage an der Stützfläche oder .Betonwand 12 angeordnet, nachaeiß die Füllstücke 13 entfernt worden sind, iäunmehr wird ein neuer Bohrabschnitt in die Grube herabgelassen und auf der Plattform 11 so unterstützt, daß ein Ende des Bohrabschnitts an dem Druckklotz 4 des Aggregats 1 anliegt, während das andere Ende in Eluchtung mit dem offenen Ende eines Bohrabschnitts steht, der bereits in das Erdreich eingetrieben worden ist und aus der betreffenian Wand der Grube herausragt. Nunmehr werden die tStöisex 5 ausgefahren, um den Bohrabschnitt ό in das Erdreich einzutreiben, und gleiuh-At the beginning of a work process, ie when a new drilling section is to be introduced into the pit, the pushing unit 1 ffiit with the rams or rams 3 retracted as shown in FIG. 3 at the right end of the pit in contact with the support surface or .Betonwand 12, after the filler pieces 13 have been removed, a new drilling section is lowered into the pit and supported on the platform 11 so that one end of the drilling section on the pressure block 4 of the unit 1 rests, while the other end is in alignment with the open end of a drilling section that has already been driven into the ground and protrudes from the wall of the pit in question. The tStöisex 5 are now extended in order to drive the drilling section ό into the ground, and

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zeitig werden die Behälter zum Entfernen des Abraums in das Innere des Bohrs eingeführt, um den beim Eintreiben des Rohrs anfallenden Abraum zu entfernen? hierbei ist der einzutreibende Rohrabschnitt von oben her über das Innere der Wiege 1 zugänglich. Sobald die Stößel 3 vollständig ausgefahren worden sind, werden sie wieder zurückgezogen, woraufhin ein Füllstück 15 zwischen dem Stößelaggregat,und der Stützwand 12 angeordnet wird| dann werden die Stößel erneut betätigt, bis der Arbeitsgang zum Eintreiben des Hohrabsclmitts beendet ist.The containers for removing the spoil are placed in the Inside of the drill introduced to the when driving the pipe to remove any overburden? here is the one to be collected Pipe section accessible from above via the interior of the cradle 1. As soon as the tappets 3 have been fully extended, they are withdrawn again, whereupon a filler piece 15 is arranged between the ram assembly and the support wall 12 will | then the plungers are actuated again until the operation for driving the Hohrabsclmitts is completed.

Die Erfindung sieht somit ein zweckmäßiges, wenig Raum beanspruchendes Stößelaggregat vor, bei dessen Gebrauch man mit einer Srube von geringerer Länge auskommt, da die einzutreibenden Rohrabschniite direkt von einem Punkt oberhalb des Aggregats zugänglich sind.The invention thus provides an appropriate, space-consuming plunger unit, when using it gets by with a sump of shorter length, since the to be driven Pipe sections are accessible directly from a point above the unit.

.Bei der vorstehenden Beschreibung ist angenommen, daß die einzutreibenden Bohrabschnitte eine allgemein kreisrunde Querschnittsform haben. Es sei jedoch bemerkt, daß sich die Erfindung auch beim Eintreiben von Rohrabschnitten mit anderen Querschnittsformen anwenden läßt. Sie kann z.B. angewendet werden, um Rohrabschnitte von rechteckiger Querschnittsform in das Erdreich einzutreiben. Wenn dieRohrabschnitte keine kreisrunde Querschnittsform haben, muß das Stößelaggregat so ausgebildet sein, daß es annähernd zur Querschnittsform der einzutreibeiiaen R ohr ab schnitte pait. Insbesondere ist es erwünscht, daß die ioria des Druckklotzes 4 allgemein zur Querschnittsforin der einzutreibenden Eohrabschnitte paßt. Die Form des an der Oberseite offenen Troges der Wiege 1 braucht derThe foregoing description assumes that the drill sections to be driven have a generally circular cross-sectional shape. It should be noted, however, that the invention can also be used when driving pipe sections with other cross-sectional shapes. It can be used, for example , to drive pipe sections with a rectangular cross-sectional shape into the ground. If the pipe sections do not have a circular cross-sectional shape, the ram assembly must be designed in such a way that it approximates the cross-sectional shape of the pipe to be driven from. In particular, it is desirable that the ioria of the pressure pad 4 generally match the cross-sectional shape of the ear sections to be driven. The cradle 1 needs the shape of the trough, which is open at the top

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■Querscnnittsform der Bohrabschnitte nicht im gleichen Ausmais angepaßt zu werden wie der JDruckklotz 4.■ Cross-sectional shape of the drilling sections not to the same extent to be adapted like the J pressure block 4.

Patent claims:

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Claims

-4 * ΡΑΤ1ΙΪ AISPB iJCHE.

1. Ram unit for driving bores into the ground, g e k e η η ζ e ic h η e t by one at the Top of the open cradle (1) that attaches to one end a drill to be driven into the ground can, with the interior of the drill accessible from the cradle is, as well as by tappet means (3), which can be operated, to apply a pushing or pushing force to the drill via the cradle to raise.

2. Ram assembly, by means of its drilling essentially can be driven horizontally into the ground, g e k e η η ζ e i c h η e t through an open top Cradle, one end of which is shaped to connect to an in the earth to be driven drilling can cooperate, wherein the cradle is further adapted to access the interior of the bore from the interior of the cradle, and wherein the cradle Has bearing means for horizontal movements of the cradle as well as by pusher means that can be operated to apply a pushing or pushing force via the cradle to the to apply drilling to be driven.

3. ram assembly according to claim 2, characterized in that g e k e η η that ,, the- cradle in vertical cross-section has a semicircular iorrn and is open at both ends.

4 · ram assembly according to claim 5, characterized in that the cradle comprises means (2) for several Plunger at points lying on a semicircle to under «tutaeri,

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5 »ram assembly according to claim 4, characterized in that four rams are provided, wherein two plungers diametrically opposite each other on the semicircle mentioned and the other two plungers below the two first-mentioned plungers are arranged symmetrically.

6. plunger unit according to claim 4 or 5, characterized in that the plunger in tubular Stöjielhalterern (2) are arranged, which are parallel to one another

W other extend between the ends of the cradle and are arranged so that the plungers can be extended relative to the cradle at that end of the cradle which is remote from the end adjacent to the drill.

7. ram assembly according to claim 1 to 6, characterized in that the bearing means comprise baths (9).

8. ram assembly according to claim 1 to 7> thereby g e -

. indicates that the cradle is on one with rails (10) provided platform (11) is movable.

9. St öjsel unit according to claim 1 to 8, characterized in that the cooperating with the ßohr End of the cradle comprises a hollow pressure block (4) having a portion which is to the internal shape of the drill fits.

10. ram assembly according to claim 1 to 9 * characterized by mehx'ere Füllstucice (Γ>) provided with reinforcements bind, the position of which corresponds to the anofuriung aer stöi »eluiitGel« 109838/0273 BAD ORIGINAL

11. Method for driving Hohren into the ground, dadureh, marked ». that on the authorizing Drill a © shear force via an © open on the top Cradle is applied, which is a component of a ram assembly & tfS forms j where the Wieg® is attached to buckets at one end of the drawer Pipe works together § with the inside of the pipe over the mentioned end of the cradle smgä & gliöh is »and where the cradle is positioned in such a way that it can move in the direction »in who is driving the drill »

12. Törfahren to drive drilling sections essentially horizontally into the Erdreieh, characterized in that "a Soteateohnitt between one end of a drill already driven in dae Srdrsioä" and a ram unit is arranged, the ram unit comprising a cradle open at the top, that several rams supported by the unit are actuated to apply a thrust force to the Hohrabecnnitt via the cradle and so drive this Hohrabecnnitt into the ground that the overburden within the drilling is removed with the help of containers _s for what purpose the lurking de β Hohrs of a puairt above the cradle from the admonished end of the cradle is accessible, that the pushrods are retracted, that the pusher unit

the A & Grifffläoiis of the driven Eohrabschnitta becomes, Wß.ä. that the above-mentioned work steps for egg driving are repeated.

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