DE69229748T2

DE69229748T2 - System zur Lagerung und Handhabung von Bohrgestängen für Bohranlagen

Info

Publication number: DE69229748T2
Application number: DE69229748T
Authority: DE
Inventors: Davide Trevisani
Original assignee: Soilmec SpA
Current assignee: Soilmec SpA
Priority date: 1992-09-23
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 2000-03-23
Anticipated expiration: 2012-12-22
Also published as: DE69229748D1; ITTO920228U1; ES2136342T3; ITTO920228V0; US5375667A; EP0731251A3; EP0731251A2; EP0731251B1; IT227642Y1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Bohranlagen und insbesondere ein System zur Lagerung und Handhabung der Bohrstangen.
Zu den bekannten Systemen zur Montage der einzelnen Stangen auf dem Bohrstamm, der in einer Bohranlage verwendet wird, gehört das Bohren eines Schachts unmittelbar neben dem Bohrloch. Die Stangen werden nacheinander aus dem genannten Schacht gehoben und werden an dem Antriebskopf befestigt. Letzterer wird mit der neuen Stange zusammen angehoben und über das Bohrloch geschoben. Danach wird die neue Stange mit den bereits im Betrieb befindlichen Stangen verbunden und es wird ein neuer Abschnitt des Bohrlochs gebohrt, dessen Tiefe der Länge der zuletzt montierten Stange entspricht.
Aus der US-A-4899832 ist ein weiteres System bekannt, das den nächstkommenden Stand der Technik darstellt, wie er im Oberbegriff von Anspruch 1 zitiert ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, während des Schachtbohrens und des Herausziehens der Stangen, wenn der Schacht fertiggestellt ist, ein System zur ordentlichen und schnellen Handhabung der Schritte zur Stangenmontage und -entfernung zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein System zum Sammeln der Stangen zu schaffen, um zu ermöglichen, daß die Stangen in bereits geordneter und einsatzfertiger Weise bequem von einer Baustelle zur nächsten transportiert werden können.
Diese und weitere Aufgaben und Vorteile, die später noch ersichtlich werden, werden erfindungsgemäß durch ein System zur Lagerung und Handhabung von Stangen zur Verwendung in Bohranlagen erzielt, die einen Bohrturm mit einem Antriebskopf umfassen, der zwischen einem Bohrloch und einem Dienstschacht zum Aufnehmen und Ablegen der Bohrstangen bewegbar ist, wobei das System folgendes umfaßt:
eine starre Basis, die mit einer Vielzahl von Gelenksitzen ausgestattet ist;
eine Vielzahl von gitterartigen Stangenbehältern, von denen jeder an seinem Fuß mit entsprechenden Mitteln für seine schnelle gelenkige Befestigung an der Basis ausgerüstet ist;
Mittel zum Drehen der Behälter in einer vertikalen Ebene zwischen einer im wesentlichen vertikalen Betriebsposition und einer liegenden Position zu ihrer Montage und Demontage;
auf einem Bohrturm befestigte Hebemittel zur Entnahme der Stangen aus den Behältern,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hebe- und Drehmittel aus einem einzigen Auslegerkran bestehen, der auf dem Bohrturm montiert ist und mittels eines Kabels eine Kuppelvorrichtung für die Stangen und die Behälter trägt, wobei die gitterartigen Behälter einen kammartigen Querschnitt aufweisen, der Fächer definiert, die in Richtung des Bohrturms offen sind und so angeordnet sind, daß sie entsprechende Reihen von Stangen aufnehmen.
Eine bevorzugte, aber nicht-einschränkende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems wird im Folgenden mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 und 2 eine Seitenansicht der bzw. Draufsicht auf die erfindungsgemäße Anordnung zur Lagerung und Handhabung der Stangen zeigen; und
Fig. 3 eine Ansicht eines vergrößerten Details aus Fig. 1 darstellt.
In Fig. 1 ist ein Bohranlage insgesamt mit Bezugszahl 110 bezeichnet. Da diese Anlage nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, wird sie im Folgenden nur kurz beschrieben. Die Anlage umfaßt einen Bohrturm 122; ein Kabel, eine Kette oder ein anderes flexibles Übertragungsmittel 128, dessen eines Ende bei 129 an der Anlage befestigt ist und dessen anderes Ende einen Antriebskopf 130 der traditionellen Art stützt, in dem die Bohrstangen 50 eingeklemmt sind, läuft um obere Endrollen 127 auf dem Turm 122.
Ein Rahmen 131 stützt den Antriebskopf 130 mittels einer gelenkigen viereckigen Verbindung, die ermöglicht, daß der Kopf sich von der vertikalen Linie "a", die der Achse des Bohrlochs entspricht (der Einfachheit halber nicht gezeigt), in die vertikale Linie "b" bewegt, die koaxial mit einem Dienstschacht 151 zum Ablegen oder Aufnehmen der Bohrstangen verläuft.
Erfindungsgemäß wird das System zur Lagerung und Handhabung von Bohrstangen, das insgesamt mit Bezugszahl 60 bezeichnet ist, mit der Bohranlage 110 kombiniert. Dieses System besteht im wesentlichen aus einer Vielzahl kippbarer gitterartiger Behälter 61, einer Basis 62 und einem Auslegerkran 63 zum Heben.
In der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform hat die Basis in der Draufsicht eine bogenförmige Form, sie kann jedoch je nach Arbeitsanforderungen verschieden geformt sein.
Die Basis 62, in Form einer starren Plattform, ist in unmittelbarer Nähe der Bohranlage nahe des Bohrlochs und des Dienstschachtes angeordnet. Jeder Behälter 61 hat eine Rück- oder Außenseite 70, aus welcher sich drei parallele Zweige 71 erstrecken, die zwischen sich jeweils ein Paar von Kammern oder Fächern 65 definieren, die in Richtung der Bohranlage offen sind und zwei entsprechende Reihen von Bohrstangen 50 aufnehmen können. Wie man in Fig. 2 sehen kann, wo die verschiedenen Behälter in ihrer angehobenen Position gezeigt sind, ist der Fuß 73 jedes Behälters gelenkig an der Basis 62 an deren äußerem Umfang befestigt, so daß die Behälter radial um die Basis 62 angeordnet werden können, wenn sie sich in der liegenden Position befinden (Fig. 1, durch gestrichelte Linien 61' gezeigte Position).
Fig. 3 zeigt, wie während der Montage die Behälter 61 schnell gelenkig an der Basis 62 befestigt werden können, indem man die Füsse 73 jedes Behälters auf geeigneten Sitzen 78 ablegt und einen Stift 79 durch ein Loch 76 einführt, welches in den Gelenksitzen 78 vorgesehen ist, die jeweils in Paaren entlang dem äußeren Umfang der Basis befestigt sind.
Die Basis 62 ist geeignet dimensioniert, so daß wenn die Behälter 61 in ihrer aufrechten Position sind, eine innere Spur 75 frei für den Durchgang der Stangen ist. An einem Ende 75a der Spur befindet sich ein kreisförmiges Loch 82, dessen Durchmesser geringfügig größer ist als derjenige der Stangen 50. Die Basis 62 ist an der Seite der Bohranlage angeordnet, so daß das Loch 82 mit dem Dienstschacht 151 übereinstimmt.
In Fig. 1 ist der Auslegerkran 63 an der Spitze des Bohrturms 122 montiert und stützt mittels eines Kabels 80 eine Kuppelvorrichtung 81. Diese kann sowohl zum Tragen der einzelnen Stangen 50 von den Behältern 61 zum Dienstschacht 151 und zurück als auch zum Festhaken des Deckels der Behälter 61' in ihrer liegenden Position und Anheben in ihre aufrechte Position oder bei Beendigung des Bohrvorgangs zu deren Ablegen auf dem Boden verwendet werden.
Das erfindungsgemäße System wird wie folgt betrieben: die Behälter 61, welche voll mit Bohrstangen 50 sind, werden zunächst auf dem Boden abgelegt, wobei ihre Füße 73 auf der äußeren Kante der Basis stehen. Diese werden dann durch Einführen der Stifte 79 in die entsprechenden Löcher 76 mit der Basis verbunden.
Zu diesem Zeitpunkt können die Behälter 61 entweder durch den Dienstkran 63 oder durch andere Baustellendienstkräne (nicht gezeigt) in ihre Arbeitsposition gehoben werden, wie in Fig. 1 gezeigt. Wenn die Behälter in ihrer aufrechten Position stehen, werden ihre Vorderfüße 74 durch bekannte Schnellverschlußmittel, die aus Gründen der Einfachheit nicht beschrieben oder gezeigt sind, mit der Basis verschlossen. An diesem Punkt wird der Auslegerkran 63 betätigt, um die Kuppelvorrichtung 81 zu einer der in einem Behälter 61 enthaltenen Stangen 50 zu bewegen. Die Stange wird angekuppelt und aus den Behälter entnommen.
Danach wird durch Drehung des Krans um den Bohrturm die Stange 50 entlang der Spur 75 bis zu dessen Ende 75a vorwärts gezogen und wird dann in den Dienstschacht 151 heruntergelassen. Von dort wird die Stange von dem Antriebskopf 130' der Bohranlage aufgenommen und in eine koaxiale Position mit der vertikalen Linie "a" durch die Mitte des Bohrlochs bewegt, wo sie mit dem bereits im Betrieb befindlichen Bohrstamm verschraubt wird.
Um den Bohrstamm aus dem Bohrloch herauszuziehen, wird dieser Vorgang umgekehrt. Die Stangen werden vom Kran 63 nacheinander zum Dienstschacht und von dort zu den Behältern transportiert. Sobald der Behälter voll von Stangen ist, kann er horizontal abgelegt werden und dann auf ein für eine andere Baustelle bestimmtes Transportfahrzeug geladen werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehende Beschreibung beschränkt, die lediglich als eine Illustration der besten Anwendungsweise der Ausrüstung verstanden werden sollte; Abwandlungen bezüglich der Form, Abmessungen und Anordnungen der Teile und der konstruktions- und funktionsbedingten Einzelheiten können durchaus in Betracht gezogen werden. Zum Beispiel kann die Basis gerade statt bogenförmig sein, mit der Folge, daß die Behälter kammartig angeordnet sind, wenn sie auf dem Boden abgelegt werden. Die Erfindung umfaßt alle Abwandlungen, die unter ihren in den Ansprüchen definierten Schutzumfang fallen.

Claims

1. System zur Lagerung und Handhabung von Stangen zur Verwendung in Bohranlagen, die einen Bohrturm mit einem Antriebskopf umfassen, der zwischen einem Bohrloch und einem Dienstschacht zum Aufnehmen und Ablegen der Bohrstangen bewegbar ist, welches folgendes umfaßt:

eine starre Basis (62), die mit einer Vielzahl von Gelenksitzen (78) ausgestattet ist;

eine Vielzahl von gitterartigen Stangenbehältern (61), von denen jeder an seinem Fuß (73) mit entsprechenden Mitteln (73, 79) für eine schnelle gelenkige Befestigung an der Basis (62) ausgerüstet ist;

Mittel (63, 80, 81) zum Drehen der Behälter (61) in einer vertikalen Ebene zwischen einer im wesentlichen vertikalen Betriebsposition und einer liegenden Position zu ihrer Montage und Demontage;

auf einem Bohrturm (122) befestigte Hebemittel (63, 80, 81) zur Entnahme der Stangen (50) aus den Behältern (61),

dadurch gekennzeichnet,

daß die Hebe- und Drehmittel aus einem einzigen Auslegerkran (63) bestehen, der auf dem Bohrturm (122) montiert ist und mittels eines Kabels (80) eine Kuppelvorrichtung (81) für die Stangen (50) und die Behälter (61) trägt, wobei die gitterartigen Behälter (61) einen kammartigen Querschnitt aufweisen, der Fächer (65) definiert, die in Richtung des Bohrturms offen sind und so angeordnet sind, daß sie entsprechende Reihen von Stangen (50) aufnehmen.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenksitze (78) paarweise wenigstens an einer Seite der Basis (62) befestigt sind und Stifte (79) umfassen, die durch Löcher (76) eingeführt werden, die in den Sitzen (78) an einer Seite der Basis oder des Fusses (73) der Behälter (61) vorgesehen sind.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (62) zum Hindurchführen der Stangen (50) eine Spur (75) umfaßt, die auf der gegenüberliegenden Seite zu der, auf der die Behälter (61) gelenkig befestigt sind, vorgesehen ist.

4. System nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende der Spur (75) in der Basis (62) ein Loch (82) zum Hindurchführen der Stangen vorgesehen ist, wobei die Basis nahe dem Bohrturm angeordnet ist, so daß das Loch (82) koaxial mit der vertikalen Achse (b) durch einen Dienstschacht (151) verläuft.

5. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (62) eine ebene Gestalt in Form eines Bogens hat, an dessen äußerer Kante die Stangenbehälter (61) gelenkig befestigt sind und neben dessen innerer Kante die Spur (75) zum Hindurchführen der Stangen verläuft.