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Die Erfindung betrifft eine Horizontal-Bohranlage mit einer Bohrachse und mit einer dazu parallel angeordneten Bohrgestänge-Einlegevorrichtung, umfassend einen Bohrgestänge-Magazinkasten zur Aufnahme von mehreren, in mehreren parallelen, senkrechten Reihen angeordneten Bohrgestängen sowie eine quer unterhalb des Bohrgestänge-Magazinkastens gesteuert verfahrbare Gleitschlittenanordnung mit einer an der der Horizontal-Bohranlage zugewandten Seite angeordneten, gesteuert betätigbaren Greiferanordnung, wobei die Gleitschlittenanordnung mit ihrer Oberseite unmittelbar benachbart zu der Unterseite des Bohrgestänge-Magazinkastens angeordnet ist und eine Auflage für die Bohrgestänge im Bohrgestänge-Magazinkasten bildet und die Greiferanordnung mit der Gleitschlittenanordnung dazu eingerichtet sind, nacheinander, beginnend mit der der Horizontal-Bohranlage am nächsten liegenden, senkrechten Reihe der Bohrgestänge, die senkrechten Reihen der Bohrgestänge abzufahren, um nacheinander die Bohrgestänge aus jeweils einer senkrechten Reihe der Bohrgestänge aufzunehmen, bis die jeweilige senkrechte Reihe der Bohrgestänge geleert ist und um die Bohrgestänge aus den folgenden senkrechten Reihen der Bohrgestänge in gleicher Weise aufzunehmen und alle in dem Bohrgestänge-Magazinkasten befindlichen Bohrgestänge nacheinander in einer Linearbewegung in die Bohrachse zur Aufnahme durch die Horizontal-Bohranlage zu transportieren.
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Eine derartige Horizontal-Bohranlage mit einer zu deren Bohrachse parallel angeordneten Bohrgestänge-Einlegevorrichtung ist in der
DE 101 59 202 A1 offenbart. Aus
22 in Verbindung mit der Beschreibung, Absätze [0128] bis [0130], ergibt sich ein Stangenwechsler, dessen Haupt-Gehäuseteil nach oben geschlossen ist und aus dem die Stangen von unten entnommen werden. Hierfür ist ein ausschließlich hin und her bewegliches Teil mit einem Stangen-Aufnahmeelement an einem Stangen-Wechselabschnitt unterhalb des Haupt-Gehäuseteils vorgesehen. Das Stangen-Aufnahmeelement ist an dem beweglichen Teil schwenkbar gelagert. Die in dem Haupt-Gehäuseteil durch das Stangen-Aufnahmeelement aufgenommene Stange wird durch eine geradlinige Bewegung des beweglichen Teils zu der Rahmenstruktur in den Bereich der Bohrachse bewegt. Eine Rückführung von aus der Horizontal-Bohranlage entnommenen Stangen in den Stangenwechsler ist nicht beschrieben. Des Weiteren ist auch nicht beschrieben, wie weitere Stangen in das Haupt-Gehäuseteil gelangen können, oder ob bzw. wie ein entleertes Haupt-Gehäuseteil gegen ein mit Stangen gefülltes Haupt-Gehäuseteil ausgewechselt werden kann.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung vorzuschlagen, die sich platzsparend neben einer Horizontal-Bohranlage anordnen lässt und ein schnelles Einlegen von Bohrgestängen in die Horizontal-Bohranlage ohne längere Unterbrechung des Bohrbetriebs und ein ebenso schnelles Entnehmen von Bohrgestängen aus der Horizontal-Bohranlage erlaubt.
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Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Horizontal-Bohranlage mit einer Bohrachse und mit einer dazu parallel angeordneten Bohrgestänge-Einlegevorrichtung, umfassend einen Bohrgestänge-Magazinkasten zur Aufnahme von mehreren, in mehreren parallelen, senkrechten Reihen angeordneten Bohrgestängen sowie eine quer unterhalb des Bohrgestänge-Magazinkastens gesteuert verfahrbare Gleitschlittenanordnung mit einer an der der Horizontal-Bohranlage zugewandten Seite angeordneten, gesteuert betätigbaren Greiferanordnung, wobei die Gleitschlittenanordnung mit ihrer Oberseite unmittelbar benachbart zu der Unterseite des Bohrgestänge-Magazinkastens angeordnet ist und eine Auflage für die Bohrgestänge im Bohrgestänge-Magazinkasten bildet und die Greiferanordnung mit der Gleitschlittenanordnung dazu eingerichtet sind, nacheinander, beginnend mit der der Horizontal-Bohranlage am nächsten liegenden, senkrechten Reihe der Bohrgestänge, die senkrechten Reihen der Bohrgestänge abzufahren, um nacheinander die Bohrgestänge aus jeweils einer senkrechten Reihe der Bohrgestänge aufzunehmen, bis die jeweilige senkrechte Reihe der Bohrgestänge geleert ist, und um die Bohrgestänge aus den folgenden, senkrechten Reihen der Bohrgestänge im Bohrgestänge-Magazinkasten in gleicher Weise aufzunehmen und alle in dem Bohrgestänge-Magazinkasten befindlichen Bohrgestänge nacheinander in einer Linearbewegung in die Bohrachse zur Aufnahme durch die Horizontal-Bohranlage zu transportieren, der eingangs erwähnten Art dadurch, dass neben und parallel zur Horizontal-Bohranlage eine Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung angeordnet ist, umfassend, benachbart zu den Enden der Bohrgestänge im Bohrgestänge-Magazinkasten, einen ersten Schwenkarmträger und einen zweiten Schwenkarmträger, die beabstandet zueinander angeordnet sind, an denen ein erster Schieber und ein zweiter Schieber, die alle Reihen der Bohrgestänge untergreifen, senkrecht und gesteuert, synchron verfahrbar sind, angeordnet sind, und dass die Gleitschlittenanordnung an einer Tragkonstruktion angeordnet ist und zwei in einer ersten und einer zweiten Gleitführung an zwei voneinander beabstandeten, zwischen den ersten und zweiten Trägem positionierten, ersten und zweiten Gleitführungsträger gesteuert verfahrbare erste und zweite Gleitschlitten, an denen die Greifer angelenkt sind, umfasst, wobei die ersten und zweiten Schieber dazu eingerichtet sind, alle senkrechten Reihen der Bohrgestänge im Bohrgestänge-Magazinkasten zu halten, wenn sich die ersten und zweiten Gleitschlitten mit einem in ihren Aufnahmen mittels der Greifer gehaltenen Bohrgestänge in einer Übergabeposition des Bohrgestänges in die Bohrachse der Horizontal-Bohranlage befinden und um ein Absinken eines Bohrgestänges aus einer senkrechten Reihe der Bohrgestänge in die Aufnahmen an den ersten und zweiten Gleitschlitten, benachbart zu den Greifern zuzulassen, wenn sich die ersten und zweiten Gleitschlitten in einer Aufnahmeposition eines Bohrgestänges aus einem Bohrgestänge-Magazinkasten befinden.
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Dadurch, dass die sich im Bohrgestänge-Magazinkasten befindlichen Bohrgestänge sowohl durch die ersten und zweiten Schieber als auch durch die ersten zweiten Gleitschlitten unterstützen lassen, lässt sich erreichen, dass ein in die Horizontal-Bohranlage einzulegendes Bohrgestänge in die Aufnahmen an den ersten und zweiten Gleitschlitten absinken kann und sich in die Bohrachse der Horizontal-Bohranlage verbringen lässt, während die sich im Bohrgestänge-Magazinkasten befindenden Bohrgestänge durch die Schieber in ihrer Position gehalten werden. Umgekehrt lässt sich ein Bohrgestänge aus der Horizontal-Bohranlage mittels der an den ersten und zweiten Gleitschlitten angebrachten Greifer entnehmen und zum Bohrgestänge-Magazinkasten zurückfahren, um es dann mittels der ersten und zweiten Schieber in den Bohrgestänge-Magazinkasten in eine Reihe zurückzudrücken, wo dafür Platz vorhanden ist.
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Dazu sind die ersten und zweiten Schieber, abhängig von der Position der ersten und zweiten Gleitschlitten, dazu eingerichtet, mittels ansteuerbarer erster und vierter Kolben-Zylinder-Einheiten in eine erste Position angehoben zu werden, in der sie die Reihen der Bohrgestänge zusammen mit den ersten und zweiten Gleitschlitten vollständig in derselben Ebene unterstützen, um mittels derselben ansteuerbaren, ersten und vierten Kolben-Zylinder-Einheiten in eine zweite Position abgesenkt zu werden, in der ein Absinken eines Bohrgestänges in einer Reihe der Bohrgestänge in dem Bohrgestänge-Magazinkasten in die Aufnahmen in den ersten und zweiten Gleitschlitten erfolgen und darin durch die Greifer an den ersten und zweiten Gleitschlitten gehalten werden kann.
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Vorzugsweise können die ersten und zweiten Schieber mit profilierten ersten und zweiten Aufnahmen als Abstandshalter für die nebeneinander in den Reihen der Bohrgestänge liegenden Bohrgestänge versehen sein und können die ersten und vierten Schieber dazu eingerichtet sein, mittels der ansteuerbaren ersten und zweiten Kolben-Zylinder-Einheiten in eine dritte Position abgesenkt zu werden, in der sie das in den ersten und zweiten Aufnahmen an den ersten und zweiten Gleitschlitten durch die Greifer gehaltene Bohrgestänge für die Übergabe an die Bohrachse der Horizontal-Bohranlage freigeben, während die in dem Bohrgestänge-Magazinkasten befindlichen Bohrgestänge durch die ersten und zweiten Gleitschlitten in ihrer Position gehalten werden.
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Die die ersten und zweiten Gleitschlitten tragenden ersten und zweiten Gleitführungsträger können durch Abstandshalter miteinander verbunden sein und mittels einer siebten Kolben-Zylinder-Einheit quer zum Bohrgestänge-Magazinkasten in Richtung der Horizontal-Bohranlage gesteuert verfahrbar sein.
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Im Einzelnen können die Abstandshalter für die ersten und zweiten Gleitführungsträger aus einem ersten Verbindungsrohrpaar und einem darüber parallel angeordneten zweiten Verbindungsrohrpaar bestehen, wovon das erste Verbindungsrohrpaar und/oder das zweite Verbindungsrohrpaar in einem ortsfesten Führungsrohrpaar mittels einer sechsten Kolben-Zylinder-Einheit parallel zum Bohrgestänge-Magazinkasten verfahrbar sein. Hierdurch ist es möglich, die in die Horizontal-Bohranlage einzulegenden oder daraus zu entnehmenden Bohrgestänge genau in der Bohrachse mit Bezug auf einen auf einer Lafette angeordneten Schlitten mit Vorschubmotoren und einem Kraftdrehkopf und einer Anschlusshülse sowie mit Bezug auf eine am anderen Ende der Lafette angeordneten Bohrgestänge-Klemmvorrichtung zu positionieren.
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Der erste und zweite Gleitschlitten können durch Abstandshalter in Form von einem parallelen Rohrpaar miteinander verbunden sein und an der Tragkonstruktion aus einem an einer Lafette der Horizontal-Bohranlage befestigten Tragrohrpaar, dem daran quer befestigten Führungsrohrpaar, dem in dem Führungsrohrpaar verschiebbar geführten ersten Verbindungsrohrpaar und dem zweiten Verbindungsrohrpaar für den ersten und zweiten Gleitführungsträger in der ersten und zweiten Gleitführung verschiebbar geführt sein, wobei für die Verschiebung des ersten und zweiten Gleitschlittens relativ zu dem ersten und zweiten Gleitführungsträger eine fünfte Kolben-Zylinder-Einheit an dem zweiten Verbindungsrohrpaar und an dem den ersten und zweiten Gleitschlitten verbindenden Abstandshalter in Form eines Verbindungsrohrpaares angreift, für die Verschiebung des ersten und zweiten Gleitführungsträgers quer zur Lafette eine siebte Kolben-Zylinder-Einheit an dem Führungsrohrpaar und an der Lafette angreift und für die Verschiebung der Tragkonstruktion parallel zur Lafette die vierte Kolben-Zylinder-Einheit an dem Führungsrohrpaar und an dem ersten Gleitführungsträger oder an dem zweiten Gleitführungsträger angreift.
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Durch die Ausbildung der Verschiebbarkeit der ersten und zweiten Gleitschlitten relativ zu den ersten und zweiten Gleitführungsträger und der ersten und zweiten Gleitführungsträger relativ zur Lafette wird eine schmale Bauweise erreicht, da sich die Verschiebewege der ersten und zweiten Gleitschlitten relativ zu den ersten und zweiten Gleitführungsträger und die der ersten und zweiten Gleitführungsträger relativ zu der Lafette addieren und sich beide somit schmaler ausführen lassen.
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Ein schnelles Nachladen von Bohrgestängen ohne Unterbrechung des Bohrbetriebes lässt sich erreichen, wenn an dem ersten und zweiten Schwenkarmträger jeweils ein erster und zweiter Schwenkarm befestigt und jeweils mittels der zweiten und der dritten Kolben-Zylinder-Einheit auf und ab schwenkbar sind, wobei diese zweiten und dritten Kolben-Zylinder-Einheiten dazu eingerichtet sind, in einer ersten, vollständig hoch geschwenkten Position der ersten und zweiten Schwenkarme die in einem ersten, auf einen zweiten, leeren Bohrgestänge-Magazinkasten aufgesetzten Bohrgestänge-Magazinkasten befindlichen Bohrgestänge zu unterstützen, um die Bohrgestänge im ersten Bohrgestänge-Magazinkasten gegen Herabfallen sichernde Bolzen entfernen zu können und um die Bohrgestänge in einer zweiten Position in den zweiten, leeren Bohrgestänge-Magazinkasten auf Bolzen oder auf die ersten und zweiten Schieber und/oder die ersten und zweiten Gleitschlitten abzusetzen, wonach der erste und zweite Schwenkarm in eine tiefere Parkposition abgesenkt werden kann.
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Dieses Nachfüllen des zweiten, leeren Bohrgestänge-Magazinkastens oberhalb der Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung lässt sich während des Bohrvorgangs des letzten in die Horizontal-Bohranlage eingelegten Bohrgestänges durchführen, so dass ein neues Bohrgestänge zur Verfügung steht, wenn das vorher in die Horizontal-Bohranlage eingelegte Bohrgestänge verbohrt ist.
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Da es genormte Bohrgestänge mit einer Länge von 5.000 mm gibt, aber auch das Verbohren von Bohrgestängen mit einer Länge von 6.000 mm möglich sein soll, kann vorgesehen sein, dass benachbart zu einem auf der Lafette verfahrbaren Schlitten mit Vorschubmotoren und einem Kraftdrehkopf eine dritte Konsole für einen verlängerten Magazin-Kasten an der Lafette und dem zweiten Schwenkarmträger befestigt ist.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des Näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 eine isometrische Darstellung einer Horizontal-Bohranlage mit der erfindungsgemäßen Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung;
- 2 eine vergrößerte, isometrische Darstellung der Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung an der Horizontal-Bohranlage;
- 3 bis 8 eine Darstellung der sukzessiven Bewegungen der Elemente der Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung von der Aufnahme eines Bohrgestänges aus einem Bohrgestänge-Magazinkasten bis zum Einlegen eines Bohrgestänges in die Bohrachse der Horizontal-Bohranlage;
- 9 eine Seitenansicht der Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung mit übereinander gesetzten Bohrgestänge-Magazinkästen, von denen der obere Bohrgestänge-Magazinkasten mit Bohrgestängen gefüllt ist und der untere auf der Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung angeordnete Bohrgestänge-Magazinkasten leer ist;
- 10 eine Seitenansicht gemäß 9 mit Darstellung des Absenkens der Bohrgestänge aus dem oberen Bohrgestänge-Magazinkasten in den darunter angeordneten, leeren Bohrgestänge-Magazinkasten und
- 11 eine Seitenansicht der Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung mit oberem, geleerten Bohrgestänge-Magazinkasten und mit mit Bohrgestängen gefülltem, unteren Bohrgestänge-Magazinkasten, bereit zum Transfer der Bohrgestänge in die Horizontal-Bohranlage.
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Die 1 zeigt eine Horizontal-Bohranlage 1 mit einem an einer Lafette 2 angeordneten Schlitten 3 und am entgegengesetzten Ende der Lafette 2 angeordneter Bohrgestänge-Klemmvorrichtung 7. Auf dem Schlitten 3 sind Vorschubmotoren 4 angeordnet, um den Schlitten 3 auf der Lafette 2 während des Bohrfortschritts in Richtung der Bohrgestänge-Klemmvorrichtung 7 zu verfahren, während ein nicht dargestelltes Bohrgestänge, das mit einer Anschlusshülse 6 an einem Kraftdrehkopf 5 verschraubt ist, in das Erdreich eingebohrt wird.
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Um ein Bohrgestänge 32, das in 1 in größerer Anzahl in einem Bohrgestänge-Magazinkasten 9 dargestellt ist, aus der Erdbohrung zurückzuziehen, wird der Schlitten 3 auf der Lafette 2 mittels der Vorschubmotoren 4, mit oder ohne Drehung durch den Kraftdrehkopf 5, wieder zurückgezogen, bis ein Ende eines weiteren, in der Erdbohrung befindlichen Bohrgestänges 32 in den Bereich der Bohrgestänge-Klemmvorrichtung 7 gelangt ist, die dieses Ende festklemmt, wonach sich die Verschraubungen des Bohrgestänges 32 mit dem weiteren Bohrgestänge 32 in der Erdbohrung und mit der Anschlusshülse 6 lösen lassen, um dieses Bohrgestänge 32 mittels der Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung 10 zu entnehmen und in einen oberhalb der Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung 10 angeordneten, leeren Bohrgestänge-Magazinkasten 9a zurückzulegen, wie dies später noch beschrieben wird.
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Die 2 zeigt vergrößert die Einzelheiten der Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung 10, wobei in diesem Fall nur ein mit Bohrgestängen 32 gefüllter Bohrgestänge-Magazinkasten 9 oberhalb der Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung 10 angeordnet dargestellt ist.
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Der Bohrgestänge-Magazinkasten 9 ruht auf einer ersten Konsole 16, die Teil eines ersten Schwenkarmträgers 11 für einen ersten Schwenkarm 12 und einen ersten Schieber 14 ist und auf einer zweiten Konsole 22, die Teil eines zweiten Schwenkarmträgers 17 für einen zweiten Schwenkarm 18 und einen zweiten Schieber 20 ist. Der erste Schieber 14 lässt sich mittels einer ersten Kolben-Zylinder-Einheit 14b gesteuert auf und ab bewegen. Der erste Schwenkarm 12 mit einer Querrolle 13 lässt sich mittels einer zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 15 auf und ab schwenken. Der erste Schwenkarmträger 11 für den ersten Schwenkarm 12 ist an der Lafette 2 über ein erstes Tragrohrpaar 11a befestigt.
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Am ersten Schieber 14 ist an der Oberseite eine profilierte Aufnahme 14a für ein Ende der im Bohrgestänge-Magazinkasten 9 befindlichen Bohrgestänge 32 angeordnet, die diese, wenn sie durch den ersten Schieber 14 abgestützt werden, auf Abstand positionieren.
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Ein zweiter Schwenkarmträger 17 ist spiegelbildlich und beabstandet zum ersten Schwenkarmträger 11 angeordnet, und weist den zweiten Schwenkarm 18 mit einer zweiten Querrolle 19, den zweiten Schieber 20 mit einer profilierten Aufnahme 20a, eine dritte Kolben-Zylinder-Einheit 21 zum Betätigen des zweiten Schwenkarms 18 und eine vierte Kolben-Zylinder-Einheit 20b zum auf und ab Bewegen des zweiten Schiebers 20 auf. Ferner ist an dem zweiten Schwenkarm-Träger 17 die zweite Konsole 22 zur Abstützung des Bohrgestänge-Magazinkastens 9 angeordnet.
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Der dargestellte Bohrgestänge-Magazinkasten 9 nimmt Bohrgestänge 32 mit einer genormten Länge von 5.000 mm auf. Da es aber auch Bohrgestänge mit einer Länge von 6.000 mm gibt, die von entsprechend verlängerten, nicht dargestellten Bohrgestänge-Magazinkästen aufgenommen werden, ist eine dritte Konsole 23 mittels eines Tragrohres 23a an der Lafette 2 und mittels Streben 23b an dem zweiten Schwenkarmträger 17 befestigt. Diese dritte Konsole 23 wird nur benötigt, wenn ausnahmsweise Bohrgestänge 32 mit einer Länge von 6.000 mm verwendet werden und wird nur für diesen Zweck dann an der Lafette 2 und dem zweiten Träger 17 befestigt.
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Zwischen dem ersten Schwenkarmträger 11 und dem zweiten Schwenkarmträger 17 ist eine Tragkonstruktion 24 für einen ersten Gleitschlitten 25 und einen zweiten Gleitschlitten 27 angeordnet. Die Tragkonstruktion 24 umfasst ein an der Lafette 2 befestigtes Teleskop-Tragrohrpaar 33, das mit einem dazu senkrecht verlaufenden Führungsrohrpaar 34 starr verbunden ist. In dem Führungsrohrpaar 34 ist ein erstes Verbindungsrohrpaar 35 parallel zur Lafette 2 verschiebbar angeordnet. Dieses erste Verbindungsrohrpaar 35 dient zusammen mit einem darüberliegenden, parallelen zweiten Verbindungsrohrpaar 39 dazu, einen daran befestigten ersten Gleitführungsträger 26 und einen dazu beabstandeten zweiten Gleitführungsträger 28 zu tragen. Der erste Gleitführungsträger 26 und der zweite Gleitführungsträger 28 weisen erste Gleitführungen 26a und zweite Gleitführungen 28a auf, in denen jeweils ein erster Gleitschlitten 25 und ein zweiter Gleitschlitten 27 quer zur Lafette 2 und zum Bohrgestänge-Magazinkasten 9 verschiebbar geführt sind. Der erste Gleitschlitten 25 und der zweite Gleitschlitten 27 sind mittels eines Abstandshalters in Form eines parallelen Rohrpaares 29 starr miteinander verbunden und lassen sich quer zur Lafette 2 und zum Bohrgestänge-Magazinkasten 9 mittels einer fünften Kolben-Zylinder-Einheit 30, die einerseits an dem zweiten Verbindungsrohrpaar 39 und andererseits an dem Abstandshalter in Form des parallelen Rohrpaares 29 angreift, verschieben.
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Zusätzlich ist noch eine Verschiebemöglichkeit der Tragkonstruktion 24 parallel zur Lafette 2 und dem Bohrgestänge-Magazinkasten 9 mittels einer sechsten Kolben-Zylinder-Einheit 36, die an einem der Gleitführungsträger 26, 28 und an dem Führungsrohrpaar 34 angreift, gegeben, um ein Bohrgestänge 32 genau in der Bohrachse 8 der Horizontal-Bohranlage 1 sowohl längenmäßig als auch bohrachsenbezüglich ausrichten zu können.
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Die 3 zeigt einen Querschnitt durch die Horizontal-Bohranlage 1 und die Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung 10 in einer Ausgangsposition. Der Bohrgestänge-Magazinkasten 9 ist vollständig mit Bohrgestängen 32 gefüllt. Es ist der erste Schieber 14 in einer mittels der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 14b angehobenen Stellung zu sehen, in der die profilierte Aufnahme 14a die Bohrgestänge 32 unterstützt und teilweise umgreift, um sie auf Abstand zu halten. Für den nicht sichtbaren zweiten Schieber 20 gilt das Gleiche. Der erste Gleitschlitten 25 sowie der nicht sichtbare zweite Gleitschlitten 27 untergreifen ebenfalls die im Bohrgestänge-Magazinkasten 9 befindlichen Bohrgestänge 32, während sich eine Aufnahme 25a am Gleitschlitten 25 und ein um eine Anlenkung 37a schwenkbarer Greifer 37 in einer Ruhestellung zwischen der Bohranlage 1 und der Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung 10 befinden.
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Von der Horizontal-Bohranlage 1 sind die Lafette 2, der Schlitten 3, die Vorschubmotoren 4, der Kraftdrehkopf 5, die Anschlusshülse 6 und die Bohrachse 8 erkennbar.
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Die Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung 10 ist mittels des ersten Tragrohrpaares 11a an der Lafette 2 befestigt, und es sind der erste Schwenkarmträger 11 für den ersten Schwenkarm 12, dessen Querrolle 13, der erste Schieber 14 mit der ersten profilierten Aufnahme 14a, die erste Kolben-Zylinder-Einheit 14b zum auf und ab Bewegen des ersten Schiebers 14 sichtbar. Des Weiteren ist der erste Gleitschlitten 25 mit der Aufnahme 25a und dem an einer Anlenkung 37a schwenkbaren Greifer 37 sichtbar, wobei der erste Gleitschlitten 25 mittels Gleitführungen 26a an dem ersten Gleitführungsträger 26 quer zur Bohrachse 8 der Horizontal-Bohranlage 1 mittels der fünften Kolben-Zylinder-Einheit 30 und der erste Gleitführungsträger 26 mittels einer siebten Kolben-Zylinder-Einheit 40 quer zur Bohrachse 8 der Horizontal-Bohranlage 1 verschiebbar sind. Da der erste Gleitführungsträger 26 und der zweite Gleitführungsträger 28, wie bereits bezüglich der 2 beschrieben, starr miteinander gekoppelt sind, bewegen sich alle zuvor bezüglich der Bohrgestänge-Einlege- und Entnahme-Vorrichtung 10 beschriebenen Elemente gleichzeitig und mit gleichen Wegen.
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Die 4 zeigt den ersten Gleitschlitten 25 in einer mittels der fünften Kolben-Zylinder-Einheit 30 soweit bewegten Stellung, dass die Aufnahme 25a für ein Bohrgestänge 32 unterhalb der der Horizontal-Bohranlage 1 zunächst liegenden Reihe der Bohrgestänge 32 positioniert und der Greifer 37 geöffnet ist. Gleiches gilt auch für den zweiten Gleitschlitten 27.
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Gemäß 5 sind der erste Schieber 14 und somit auch der damit verbundene zweite Schieber 20 in die dargestellte Position abgesenkt und ein einzelnes Bohrgestänge 32a befindet sich in der Aufnahme 25a des ersten Gleitschlittens 25, woraufhin gemäß 6 und 7 der Greifer 37 mittels einer achten , an einem Greiferfortsatz 37b angreifenden Kolben-Zylinder-Einheit 38 um die Anlenkung 37a gegen das Bohrgestänge 32a geschwenkt wird und dieses in der Aufnahme 25a am ersten Gleitschlitten 25 festhält. Gleiches gilt für den zweiten Gleitschlitten 27.
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Der erste Schieber 14 ist gemäß 6 jetzt soweit abgesenkt, dass die profilierte Aufnahme 14a und ebenso der zweite Schieber 20 mit der profilierten Aufnahme 20a das in der Aufnahme 25a des ersten Gleitschlittens 25 und ebenso in der entsprechenden Aufnahme des zweiten Gleitschlittens 27 mittels der Greifer 37 gehaltenen Bohrgestänge 32a freigibt und der Gleitschlitten 25 gemäß 7 zunächst an das Ende der Gleitführung 26a verfahren werden kann und der erste Schieber 14 und der zweite Schieber 20 in die in 7 dargestellte Stellung angehoben werden können, um die im Bohrgestänge-Magazinkasten 9 verbliebenen Rohre 32 abzustützen, wonach der erste Gleitführungsträger 26 und der damit starr verbundene zweite Gleitführungsträger 28 mittels der siebten Kolben-Zylinder-Einheit 40 in Richtung Lafette 2 verschoben werden, bis das aufgenommene Bohrgestänge 32a genau in der Bohrachse 8 zu liegen kommt und sich mit der Anschlusshülse 6 am Kraftdrehkopf 5 und einem bereits in der Erdbohrung befindlichen Bohrgestänge 32 verschrauben lässt.
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Die 8 zeigt die Stellung des Greifers 37, in der das Bohrgestänge 32a freigegeben ist, so dass sich sowohl der erste Gleitschlitten 25 und der zweite Gleitschlitten 27 als auch der erste Gleitführungsträger 26 und der zweite Gleitführungsträger 28 in die in 3 dargestellte Ausgangsstellung zurückfahren lassen, um ein weiteres Bohrgestänge 32 aus dem Bohrgestänge-Magazinkasten 9 aufzunehmen.
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Diese Bewegungsabläufe erfolgen so lange, bis der Bohrgestänge-Magazinkasten 9 entleert ist.
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Um ein Auswechseln eines entleerten Bohrgestänge-Magazinkastens 9a gegen einen mit Bohrgestängen 32 bestückten Bohrgestänge-Magazinkasten 9 zu vermeiden, ist es gemäß den Figuren 1 und 9 bis 11 möglich, einen mit Bohrgestängen 32 gefüllten Bohrgestänge-Magazinkasten 9 auf einen entleerten Bohrgestänge-Magazinkasten 9a aufzusetzen und diesen leeren Bohrgestänge-Magazinkasten 9a mit den im darauf abgesetzten Bohrgestänge-Magazinkasten 9 befindlichen Bohrgestängen 32 zu füllen. Dies erfolgt gemäß den 9 bis 11 in der Weise, dass die Schwenkarme 12, 18 mittels der zweiten und dritten Kolben-Zylindereinheiten 15, 21 in eine senkrechte Stellung geschwenkt werden, in der deren Querrollen 13, 19 das Paket aus den Bohrgestängen 32 untergreifen. Dieses Paket aus Bohrgestängen 32 wird dadurch geringfügig angelüftet, so dass sich Bolzensicherungen 31 von Hand aus dem Bohrgestänge-Magazinkasten 9 herausziehen lassen. Werden dann die ersten und zweiten Schwenkarme 12, 18 in der in den 10 und 11 sichtbaren Weise herab geschwenkt, werden sie entweder in dem nunmehr gefüllten Bohrgestänge-Magazinkasten 9a durch eingesteckte Bolzensicherungen 31 gehalten oder sie ruhen direkt auf den hochgefahrenen ersten und zweiten Schiebern 14, 20 mit ihren profilierten Aufnahmen 14a und 20a und/oder den ersten und zweiten Gleitschlitten 25 und 27, so dass sich der Bohrgestänge-Einlegevorgang in die Horizontal-Bohranlage 1 ohne Unterbrechung des Bohrbetriebs fortsetzen lässt.
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In analoger Weise ist es möglich, die in einem Bohrgestänge-Magazinkastens 9 aufgenommenen, aus der Horizontal-Bohranlage 1 entnommenen Bohrgestänge 32 wieder in einen darauf aufgesetzten, leeren Bohrgestänge-Magazinkasten 9a zurückzuführen, um dann den unteren, inzwischen entleerten Bohrgestänge-Magazinkasten 9a wieder mit aus der Horizontal-Bohranlage 1 entnommenen Bohrgestängen 32 zu füllen.
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Es ist ersichtlich, dass sich die erfindungsgemäße Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung 10 raumsparend neben der Horizontal-Bohranlage 1 anordnen lässt und sich ein schnelles Einlegen von Bohrgestängen 32 in die Horizontal-Bohranlage 1 ohne längere Unterbrechungen des Bohrbetriebes durchführen lässt sowie ein ebenso schnelles Entnehmen von Bohrgestängen 32 aus der Horizontal-Bohranlage 1 erlaubt.
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Alle in der vorstehenden Figurenbeschreibung, in den Ansprüchen und in der Beschreibungseinleitung genannten Merkmale sind sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander einsetzbar. Die Erfindung ist somit nicht auf die beschriebenen und beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt, vielmehr sind alle Merkmalskombinationen als offenbart zu betrachten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Horizontal-Bohranlage
- 2
- Lafette
- 3
- Schlitten
- 4
- Vorschubmotoren
- 5
- Kraftdrehkopf
- 6
- Anschlusshülse
- 7
- Bohrgestänge-Klemmvorrichtung
- 8
- Bohrachse
- 9
- Bohrgestänge-Magazinkasten, gefüllt
- 9a
- Bohrgestänge-Magazinkasten, leer
- 10
- Bohrgestänge-Einlege- und Entnahmevorrichtung
- 11
- Erster Schwenkarmträger
- 11a
- ErstesTragrohrpaar für den ersten Schwenkarmträger
- 12
- Erster Schwenkarm
- 13
- Querrolle
- 14
- Erster Schieber
- 14a
- Profilierte Aufnahme am ersten Schieber
- 14b
- Erste Kolben-Zylinder-Einheit für den ersten Schieber
- 15
- Zweite Kolben-Zylinder-Einheit für den ersten Schwenkarm
- 16
- Erste Konsole für den Bohrgestänge-Magazinkasten
- 17
- Zweiter Schwenkarmträger
- 17a
- Zweites Tragrohrpaar für den zweiten Schwenkarmträger
- 18
- Zweiter Schwenkarm
- 19
- Zweite Querrolle
- 20
- Zweiter Schieber
- 20a
- Profilierte Aufnahme am zweiten Schieber
- 20b
- Vierte Kolben-Zylinder-Einheit für den zweiten Schieber
- 21
- Dritte Kolben-Zylinder-Einheit für den zweiten Schwenkarm
- 22
- Zweite Konsole für den Bohrgestänge-Magazinkasten
- 23
- Dritte Konsole für einen längeren Bohrgestänge-Magazinkasten
- 23a
- Tragrohr für die dritte Konsole
- 23b
- Streben für die dritte Konsole
- 24
- Tragkonstruktion für die Gleitschlitten
- 25
- Erster Gleitschlitten
- 25a
- Aufnahme für ein Bohrgestänge
- 26
- Erster Gleitführungsträger für den ersten Gleitschlitten
- 26a
- Erste Gleitführungen
- 27
- Zweiter Gleitschlitten
- 28
- Zweiter Gleitführungsträger für den zweiten Gleitschlitten
- 28a
- Zweite Gleitführungen
- 29
- Abstandshalter in Form eines parallelen Rohrpaares
- 30
- Fünfte Kolben-Zylinder-Einheit für die Gleitschlitten
- 31
- Bolzensicherungen für die Bohrgestänge
- 32
- Bohrgestänge im Bohrgestänge-Magazinkasten
- 32a
- Bohrgestänge, zur Bohrachse zu transportieren
- 33
- Teleskop-Tragrohrpaar für die Tragkonstruktion
- 34
- Führungsrohrpaar an der Tragkonstruktion
- 35
- Erstes Verbindungsrohrpaar für die Gleitführungsträger
- 36
- Sechste Kolben-Zylinder-Einheit für die Gleitführungsträger
- 37
- Greifer an den Gleitschlitten
- 37a
- Anlenkung des Greifers an dem ersten Gleitschlitten
- 37b
- Greiferfortsatz
- 38
- Achte Kolben-Zylinder-Einheit für den Greifer
- 39
- Zweites Verbindungsrohrpaar für die Gleitführungsträger
- 40
- Siebte Kolben-Zylinder-Einheit für die Tragkonstruktion
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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