DE10108292A1

DE10108292A1 - Bohrvorrichtung

Info

Publication number: DE10108292A1
Application number: DE10108292A
Authority: DE
Inventors: Holger Voigt
Original assignee: Lovat Mts Micro Tunnellin GmbH
Current assignee: MTS PERFORATOR GMBH, 19246 VALLUHN, DE
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2002-08-22
Also published as: WO2002066780A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung (1), insbesondere zum grabenlosen Rohrvortrieb, bestehend aus einem Gehäuse, mindestens einem vortriebsseitigen, drehbaren Schneidrad (3) mit Bohrwerkzeugen und Materialöffnungen (5) zum Durchgang von abgetragenem Material (6) in einen auf der Schneidradrückseite angeordneten Brecherraum (16), einem den Brecherraum (16) zumindest teilweise umschließenden, drehbaren, vorzugsweise mit dem Schneidrad (3) umfangsseitig verbundenen Brecherkorb (7) mit umfangsseitigen Materialabflußöffnungen (10) zum Durchgang von abgetragenem Material (26) in einen umfangsseitig, auf der Brecherkorbaußenseite (14) gelegenen Zwischenraum (15), mindestens einer Antriebsvorrichtung (23) für den Brecherkorb (7) und/oder für das Schneidrad (3), mindestens einer Spülmediumzuleitung (25) und mindestens einer Materialabflußleitung (27) zur Ableitung des mit abgetragenen Material (26) angereicherten Spülmediums aus dem Zwischenraum (15), dadurch gekennzeichnet, daß ein in den Brecherraum (16) axial hineinragender Brechereinsatz (17) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung, insbesondere zum grabenlosen Rohrvortrieb, bestehend aus einem Gehäuse, mindestens einem vortriebsseitigen, drehbaren Schneidrad mit Bohrwerkzeugen und Materialöffnungen zum Durchgang von abgetragenem Material in einen auf der Schneidradrückseite angeordneten Brecherraum, einem den Brecherraum zumindest teilweise umschließenden, drehbaren, vorzugsweise mit dem Schneidrad umfangsseitig verbundenen Brecherkorb mit umfangsseitigen Materialabflußöffnungen zum Durchgang von abgetragenem Material in einen umfangsseitig, auf der Brecherkorbaußenseite gelegenen Zwischenraum, mindestens einer Antriebsvorrichtung für den Brecherkorb und/oder für das Schneidrad, mindestens einer Spülmediumzuleitung und mindestens einer Materialabflußleitung zur Ableitung des mit abgetragenen Material angereicherten Spülmediums aus dem Zwischenraum.

Diese bekannten Bohrvorrichtungen werden zum grabenlosen Rohrvortrieb eingesetzt. Üblicherweise befindet sich an dem, dem Schneidrad abgewandten Ende des Brecherraums eine Durchstiegsöffnung mit einer Durchstiegstür. Diese konstruktive Maßnahme ist nötig, da es bei herkömmlichen Bohrvorrichtungen häufig zur Stopferbildung im Brecherraumzentrum kommt. Die Stopfer bestehen meist aus Findlingen, sowie sehr zähen Lehmverklumpungen, die nicht durch die Materialabflußöffnungen im Brecherkorb abgeführt werden können. Kommt es zu einer Stopferbildung muß der Bohrbetrieb unterbrochen werden, so daß der Brecherraum von Hand durch die Durchstiegsöffnung freigeräumt werden kann. Die Unterbrechung des Bohrbetriebs und die manuelle Entfernung von Stopfern aus dem Brecherraum ist sehr zeitaufwendig und damit kostenintensiv.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bohrvorrichtung vorzuschlagen, bei der die Stillstandszeiten minimiert werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Bohrvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß ein in den Brecherraum axial hineinragender Brechereinsatz vorgesehen ist.

Durch den Brechereinsatz wird der Totraum innerhalb des Brecherraumes vermindert. Dies hat mit Vorteil zur Folge, daß Stopferbildungen im Zentrum des Brecherraumes vermieden werden. Dies bedeutet, daß die Stillstandszeit der Bohrvorrichtung minimiert wird, was zu einer erheblichen Kostenreduzierung führt. Ein weiterer Vorteil des Brechereinsatzes innerhalb des Brecherraumes besteht darin, daß durch den Brechereinsatz eine zusätzliche Brecherebene gegeben ist. Das durch das Schneidrad abgetragene Material wird nun zwischen Brechereinsatz und Brecherkorb gebrochen. Hierdurch wird das Material wesentlich besser und schneller zerkleinert. Da die Materialzerkleinerung beschriebenermaßen beschleunigt wird, kann der Vortrieb ebenfalls beschleunigt werden. Die Bohrzeit wird damit erheblich verkürzt.

Ein erste bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß der Brechereinsatz konisch, sich in Richtung Schneidrad verjüngend, ausgebildet ist. Der hierdurch zwischen Brecherkorbwand und Brechereinsatz aufgespannte Winkel ergibt eine optimale, definierte Brechermöglichkeit für das abgetragene Material, welches aufgrund des Vorschubs der Bohrvorrichtung in den Brecherraum gedrückt wird. Durch die konische Ausgestaltung des Brechereinsatzes wird die Wahrscheinlichkeit von Stopfern weiter reduziert.

In Ausgestaltung der Erfindung sind mit Vorteil an der Außenseite des Brechereinsatzes Brecherwerkzeuge angebracht. Mit Hilfe der Brecherwerkzeuge wird der Wirkungsgrad der Bohrvorrichtung wesentlich erhöht. Das abgetragene Material wird mit Hilfe der Brecherwerkzeuge sehr schnell zerkleinert.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Brechereinsatz rückwärtig aus dem Brecherraum entfernbar ist. Hierdurch ist der Durchstieg in den Brecherkorb bei entferntem Brechereinsatz gewährleistet. Dies ist beispielsweise notwendig, falls Brecherwerkzeuge am Schneidrad, am Brecherkorb oder am Brechereinsatz erneuert werden müssen. Sollte es wider Erwarten zur Stopferbildung im Brecherraum kommen, bspw. durch aufkommende Hindernisse wie Spundbohlen oder Stahlträger, so ist die manuelle Bereinigung des Brecherraumes bei entferntem Brechereinsatz möglich.

Um die Entfernung des Brechereinsatzes aus dem Brecherraum zu erleichtern, können Mittel zur Entfernung des Brechereinsatzes aus dem Brecherraum vorgesehen sein. Hier bieten sich besonders hydraulische Mittel an. Die Mittel zur Entfernung des Brechereinsatzes aus dem Brecherraum sind mit Vorteil im hinteren Teil der Bohrvorrichtung positioniert. Besonders platzsparend kann der Brechereinsatz nach Entfernung gelagert werden, wenn der Brechereinsatz aus seiner Axialposition heraus verschoben wird.

Um die Brecherleistung der Bohrvorrichtung weiter zu erhöhen, kann die Bohrvorrichtung so ausgestaltet sein, daß eine Antriebsvorrichtung für dem Brechereinsatz vorgesehen ist. In dieser Weiterbildung der Erfindung ist der Brechereinsatz drehbar ausgebildet. Mit Vorteil befindet sich die Antriebsvorrichtung axial hinter dem Brechereinsatz. Bei Bedarf können zwischen Brechereinsatz und Antriebsvorrichtung Getriebe vorgesehen sein.

Eine besonders zweckmäßige Maßnahme besteht darin, daß zumindest eine Spülmediumzuleitung innerhalb des Brechereinsatzes vorgesehen ist. Das Spülmedium gelangt durch eine Spülmediumzuleitung ins Innere des Brechereinsatzes und von dort aus durch Öffnungen im Brechereinsatz in den Brecherraum. Das von der Schneidvorrichtung freigesetzte Material wird mit Spülmedium vermischt und kann problemlos durch die Materialabflußöffnungen im Brecherkorb in den auf der Brecherkorbaußenseite gelegenen Zwischenraum gelangen. Von dort aus wird das mit Spülmedium angereicherte abgetragene Material über Materialabflußöffnung abgeführt. Im Gegensatz zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Spülmediumzuleitungen, die vorzugsweise im Brecherkorb endeten, wird der Materialfluß vom Brecherraum in den Zwischenraum wesentlich verbessert. Das Spülmedium übernimmt weiterhin Kühl- und Schmierfunktion. Durch die Durchleitung des Spülmedium durch den Fächereinsatz wird der Materialabtransport wesentlich begünstigt.

Es ist mit Vorteil vorgesehen, daß im Brechereinsatz Spüldüsen vorgesehen sind. Die Spüldüsen erlauben einen gezielten Spülmediumaustritt und erhöhen die Strömungsgeschwindigkeit des Spülmediums. Schon die Verwendung von Spüldüsen unterstützt die Zerkleinerung des abgetragenen Materials.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 Eine Darstellung der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung mit einem, in den Brecherraum axial hineinragenden Brechereinsatz.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung mit der Bezugsziffer 1 gekennzeichnet. Die Bohrvorrichtung 1 wird zum grabenlosen Rohrvortrieb eingesetzt. Der mit der Bezugsziffer 2 gekennzeichnete Pfeil gibt die Vortriebsrichtung der Bohrvorrichtung 1 an. Vortriebsseitig ist ein Schneidrad 3 vorgesehen. Das Schneidrad 3 ist um eine Vorrichtungsachse 4 drehbar gelagert. Im Schneidrad 3 sind Materialöffnungen 5 zum Durchgang von vortriebsseitig abgetragenem Material 6 eingebracht. Die Materialöffnungen 5 verjüngen sich umfangsseitig entgegen der Vortriebsrichtung 2. Das Schneidrad 3 ist rückseitig mit einem Brecherkorb 7 fest verbunden. Der Brecherkorb 7 ist weitgehend rotationssymmetrisch zur Vorrichtungsachse 4 ausgebildet und weitgehend konisch ausgestaltet. Der Brecherkorb 7 ist um die Vorrichtungsachse 4 in einem Doppelkugellager 9 koaxial drehbar gelagert. Der Brecherkorb 7 wird von fünf Brecherkorbarmen 8 gebildet, zwischen denen umfangsseitige Materialabflußöffnungen 10 vorgesehen sind. Weitgehend parallel zu den Brecherkorbarmen 8 befindet sich umfangsseitig eine Gitterschicht 11. An dieser Gitterschicht 11 befinden sich in brecherkorbseitig Brecherwerkzeuge 12. Weitere Brecherwerkzeuge 13 befinden sich ebenfalls zu beiden Seiten der Brecherkorbarme 8. Die Gitterschicht 11 ist ebenfalls rotationssymmetrisch zur Vorrichtungsachse 4 ausgebildet und befindet sich in einem auf der Brecherkorbaußenseite 14 gelegenen Zwischenraum 15.

Der Brecherkorb 7 ist im wesentlichen trichterförmig ausgebildet und umschließt einen Brecherraum 16, der vorderseitig von dem Schneidrad 3 begrenzt wird. In den Brecherraum 16 hinein ragt ein kegelstumpfförmiger Brechereinsatz 17. Dieser Brechereinsatz 17 verjüngt sich in Richtung Schneidrad 3. Der Brechereinsatz 17 ist so ausgebildet, daß er von einer Betriebsposition 18 problemlos in eine Betriebsposition 19 verfahren werden kann. Der Brechereinsatz 17 ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht drehbar gelagert, sondern im Zentrum des Brecherkorbes 7 fixiert. An der Brechereinsatzaußenseite 20 sind ebenfalls Brecherwerkzeuge 21 angebracht. In den Brechereinsatz 17 sind Spüldüsen 22 eingelassen, die in Richtung Brechereinsatz 17 ausgerichtet sind.

Das Schneidrad 3 und der damit fest verbundene Brecherkorb 7 drehen sich synchron und werden mit Hilfe eines Motors 23 angetrieben. Der Motor 23 steht in Wirkverbindung mit dem Brecherkorb 7. Durch die Rotation des Schneidrades 3 mit nicht dargestelltem Brecherwerkzeug wird Material 6 abgetragen und gelangt durch Materialöffnungen 5 im Schneidrad 3 in den Brecherraum 16. In den Brecherraum 16 gelangt Spülmedium 24 über eine Spülmediumzuleitung 25. Die Spülmediumzuleitung 25 verläuft axial zur Vorrichtungsachse 4 in den Brechereinsatz 17 hinein. Von dort gelangt das Spülmedium 24 über Spüldüsen 22 in den Brecherraum 16. Das abgetragene Material wird im Brecherraum 16 zwischen Brecherkorb 7 und Brechereinsatz 17 zerkleinert und vermischt sich mit dem Spülmedium 24. Die Fließeigenschaften werden hierdurch wesentlich verbessert. Das Material- Spülmediumgemisch 26 gelangt nun durch Materialabflußöffnungen 10 zwischen den Brecherarmen 8 in den Zwischenraum 15 zwischen Gitterschicht 11 und Brecherkorbaußenseite 14. Hier erfolgt eine weitere Zerkleinerung durch die Drehbewegung des Brecherkorbs 7 mit Hilfe der Brecherwerkzeuge 12, 13. Das so noch weiter zerkleinerte Material- Spülmediumgemisch 26 wird über eine parallel zur Vorrichtungsachse 4 gelegene Materialabflußleitung 27 aus dem Zwischenraum 15 abgezogen.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

erfindungsgemäße Bohrvorrichtung

2

Vortriebsrichtung der Bohrvorrichtung

3

Schneidrad

4

Vorrichtungsachse

5

Materialöffnungen

6

abgetragenes Material

7

Brecherkorb

8

Brecherkorbarme

9

Doppelkugellager

10

Materialabflußöffnungen

11

Gitterschicht

12

Brecherwerkzeuge

13

Brecherwerkzeuge

14

Brecherkorbaußenseite

15

Zwischenraum

16

Brecherraum

17

Brechereinsatz

18

Betriebsposition

19

Betriebsposition

20

Brechereinsatzaußenseite

21

Brecherwerkzeug

22

Spüldüsen

23

Motor

24

Spülmedium

25

Spülmediumzuleitung

26

Material-Spülmediumgemisch

27

Materialabflußleitung

Claims

1. Bohrvorrichtung, insbesondere zum grabenlosen Rohrvortrieb, bestehend aus einem Gehäuse, mindestens einem vortriebsseitigen, drehbaren Schneidrad mit Bohrwerkzeugen und Materialöffnungen zum Durchgang von abgetragenem Material in einen auf der Schneidradrückseite angeordneten Brecherraum, einem den Brecherraum zumindest teilweise umschließenden, drehbaren, vorzugsweise mit dem Schneidrad umfangsseitig verbundenen Brecherkorb mit umfangsseitigen Materialabflußöffnungen zum Durchgang von abgetragenem Material in einen umfangsseitig, auf der Brecherkorbaußenseite gelegenen Zwischenraum, mindestens einer Antriebsvorrichtung für den Brecherkorb und/oder für das Schneidrad, mindestens einer Spülmediumzuleitung und mindestens einer Materialabflußleitung zur Ableitung des mit abgetragenen Material angereicherten Spülmediums aus dem Zwischenraum, dadurch gekennzeichnet, daß ein in den Brecherraum (16) axial hineinragender Brechereinsatz (17) vorgesehen ist.

2. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechereinsatz (17) konisch, sich in Richtung Schneidrad (3) verjüngend, ausgebildet ist.

3. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Brechereinsatzes (17) Brecherwerkzeuge (21) angebracht sind.

4. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechereinsatz (17) rückwärtig aus dem Brecherraum (16) entfernbar ist.

5. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Entfernung des Brechereinsatzes (17) aus dem Brecherraum (16) vorgesehen sind.

6. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebsvorrichtung für dem Brechereinsatz (17) vorgesehen ist.

7. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Spülmediumzuleitung (25) innerhalb des Brechereinsatzes (17) vorgesehen ist.

8. Bohrvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Brechereinsatz (17) Spüldüsen (22) vorgesehen sind.