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Hochschwenkbares Bohrgerüst Die Erfindung betrifft Bohrgerüste oder
-türme für die Erschließung von Erdölvorkommen, die aus fertigen Konstruktionsteilen
am Boden liegend montiert und dann in die Betriebslage hochgeschwenkt werden.
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In der amerikanischen Patentschrift 2 332 479 sind einige der Vorteile
aufgezählt, die sich daraus ergeben, daß die hinteren oder oberen Stützen eines
liegenden Bohrgerüstes an einer Grundplatte gelenkig befestigt werden, bevor das
Gerüst hochgeschwenkt wird, anstatt die vorderen oder unteren Stützen an der Grundplatte
in Schwenklagern zu befestigen, wie es -bisher üblich war. In der genannten Patentschrift
wird gezeigt, wie diese Aufgabe dadurch gelöst werden kann, daß das Auflager für
die hinteren Stützen durch ein gabelförmiges Untergestell erhöht wird. In vielen
Fällen ist es jedoch zweckmäßiger, ein derartiges Bohrgerüst ohne ein Untergestell
zu verwenden; die sich daraus ergebende erfinderische Aufgabe ist aber bisher noch
nicht befriedigend gelöst worden, weil in jedem Fall die Fußenden der oberen Stützen
bei niedergelegtem Gerüst entsprechend hoch über der Grundplatte liegen würden.
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Gegenstand der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu entwickeln,
um ein Bohrgerüst derart aus der Ruhelage aufzurichten, daß die (in der Ruhelage)
oberen Stützen an einem tiefliegenden Fundament schwenkbar befestigt sind, und daß
zum Hochschwenken des Gerüstes kein allzu großer Arbeitsaufwand erforderlich ist,
ferner daß nur ein verhältnismäßig kleiner und leichter Hebebock benutzt werden
kann, und daß der neben dem Gerüst aufgestellte Hebebock keiner zu starken Zug-
und Druckbeanspruchung ausgesetzt ist. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist
eine Gerüstkonstruktion, welche das Aufrichten des Gerüstes nach dem neuen Verfahren
ermöglichen soll.
Erfindungsgemäß besitzt das Bohrgerüst vordere
und hintere Doppelstützen, die fest oder starr miteinander verbunden sind, wobei
das eine Stützenpaar ein wesentliches Stück oberhalb des anderen endet. Mit den
Enden der kürzeren Stützen Sind zur Verlängerung noch Stützhebel derart verbunden,
daß dieselben während des Hebens und Senkens des Gerüstes beiseite geschwenkt oder
vorübergehend abgenommen werden können, um den Vorgang nicht zu behindern. Das Gerüst
wird auf dem Boden liegend zusammengebaut, wobei die Fußenden des kürzeren Stützenpaares
auf der auch das Windwerk tragenden Grundplatte aufliegen: Der obere Teil des Gerüstes
wird dann hochgeschwenkt, um das Gerüst in die senkrechte Lage über den auf der
Grundplatte befindlichen Auflagern zu bringen, bis die Fußenden der längeren Doppelstütze
auf die Grundplatte heruntergesenkt sind. Diese Stützen werden dann gelenkig mit
der Grundplatte verbunden, worauf das Gerüstoberteil weiter hochgeschwenkt wird,
um die kurzen Stützen der Gerüstvorderseite von der Grundplatte abzuheben und so
das Gerüst in die senkrechte Betriebslage zu bringen. Darauf werden die zur Verlängerung
dienenden Stützhebel in ihre endgültige Lage gebracht und an der Grundplatte befestigt,
so daß das Gerüst standfest aufgestellt ist. Anderseits können die zur Verlängerung
der vorderen kurzen Doppelstütze dienenden Stützhebel auch weggelassen werden; in
diesem Fall kann das aufgerichtete Bohrgerüst durch Spannseile oder andere zweckmäßige
Mittel in seiner Lage gehalten werden.
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Während das Gerüst um sein auf der Grundplatte abgestütztes Ende ,hochgeschwenkt
wird, wird das längere obere Stützenpaar vorzugsweise gleichzeitig auf die Grundplatte
heruntergedrückt, um das Hochschwenken zu erleichtern. Das kann mittels eines Hebebocks
erfolgen, dessen hintere Beine mit der Grundplatte und dessen vordere -Beine mit
den Fußenden der längeren, oberen Gerüststützen gelenkig verbunden sind. Ein an
einem Windwerk angehängtes Kabel läuft über den Scheitelpunkt des Hebebocks zur
Gerüstspitze und von da im Innern. des Gerüstes zu dem Scheitelpunkt des Hebebocks,
an dem das Kabelende befestigt ist. Wenn nun das Kabel von der Winde eingeholt wird,
zieht es nicht nur die Gerüstspitze in die Höhe, sondern drückt auch den Hebebock
und dadurch die mit den frei schwingenden Beinen des Hebebocks gelenkig verbundenen
Fußenden der oberen Gerüststützen in Richtung auf die Grundplatte herunter.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt; und zwar zeigt Fig. i eine Seitenansicht des auf dem Boden liegenden
Bohrgerüstes, Fig. 2 eine Seitenansicht des halbaufgerichteten Gerüstes, Fig.3 eine
Seitenansicht des Gerüstes in Betriebslage, Fig.4 eine Draufsicht auf das Gerüstunterteil
bei niedergelegtem Gerüst, in vergrößertem Maßstab, und Fig.5 eine Teilansicht der
Rückseite des Gerüstes.
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Das Bohrgerüst wird auf dem Boden aus den Konstruktionsteilen 1, 2
und 3 zusammengesetzt. Gemäß der Beschreibung soll das Gerüst mit seiner Vorderseite
nach unten liegend montiert werden; dasselbe kann aber auch geschehen, wenn die
Rückseite auf dem Boden liegt. Die beiden stationären vorderen Stützen 4 sind wesentlich
kürzer als die stationären oberen oder hinteren Gerüststutzen 5. Vorzugsweise sind
zwei zur Verlängerung dienende Stützhebel 6 allseitig drehbar mit den Fußenden der
vorderen Stützen verbunden, welche in Lagerpfannen 7 auf dem vorderen Ende einer
Grundplatte 8 ruhen, wobei das ganze Oberteil des Gerüstes vor der Grundplatte auf
dem Boden liegt. Die zur Verlängerung dienenden Stützhebel 6 können auf der Grundplatte
liegen oder an die hinteren Stützen hochgeschwenkt und vorübergehend ' daran befestigt
sein. Selbstverständlich können die Stützhebel 6, falls erwünscht, zu diesem Zeitpunkt
auch von den vorderen Stützen gelöst sein. Zwischen dem hinteren Ende der Grundplatte
und dem Auflager der hinteren Stützen ist die Trommel io eines Windwerks montiert,
über der ein Hebebock mit vorderen, i i, und hinteren, 12, Beinen in Spreizstellung
aufgerichtet ist; durch eine Querstange 13 werden die gelenkig verbundenen Beinpaare
oben zusammengehalten, wie Fig. 4 und 5 zeigen. Am Fußende sind die hinteren Beine
des Hebebocks an Lagerböcken 14 hinter der Winde io auf der Grundplatte befestigt.
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Wie Fig. i zeigt, läuft das Zugseil 17 des Kabelsystems von dem Windwerk
aufwärts über eine auf der Querstange 13 sitzende Seilrolle 18 zu einer oben auf
der Rückseite des Gerüstes befestigten Rolle i9 und dann in der üblichen Weise über
einen im Gerüst hängenden Seilblock 20 und wieder aufwärts zu dem Kronenblock 21.
Das Zugseil braucht jedoch nicht mit dem Windwerk io verbunden zu sein oder über
den Ilebehock geführt zu werden, sondern es kann auch von einer besonderen Winde,
die hinter der Grundplatte- angeordnet wird, betätigt werden, oder es kann von dem
Windwerk io unmittelbar zu der Rolle icg führen.
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Um das Gerüst aufzurichten, wird an den Flaschenzug vorübergehend
eine Seilschlinge 25 angehängt, welche unter den ini Gerüstangebrachten Rollen 26
zu der Querstalige 13 des Hebebocks führt, an der die Seilenden befestigt sind.
Wenn das Windwerk io das Zugseil 17 einholt, wird die Seilschlinge in das Gerüst
hochgezogen. Hauptsächlich durch die Hubwirkung der Seilschlinge wird das Oberteil
des Gerüstes aufwärts geschwenkt, während das Unterteil infolge der Abstützung des
Gerüstes in den Lagerpfannen 7 auf der Grundplatte abwärts geschwenkt wird. Gleichzeitig
wird der Hebebock durch den von der Seilschlinge auf dessen Scheitelpunkt ausgeübten
Zug vorwärts geschwenkt, wodurch die vorderen Beine des Hebebocks die Fußenden der
hinteren Gerüststützen
abwärts drücken, bis diese, wie in Fig.
2 gezeigt, auf die Grundplatte auftreffen. Das gleichzeitige Niederdrücken der hinteren
Stützen und Anheben des Gerüstoberteiles verringert die unter anderen Umständen
erforderliche Hubkraft für das llochschwenken des Gerüstes aus seiner Ruhelage.
Die Lagerpfannen 7 verhindern dabei, daß das Gerüst während des ersten Teiles der
Hubbewegung auf der Grundplatte nach hinten wegrutscht.
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Sobald die hinteren Stützen die Grundplatte berühren, werden ihre
Fußenden ifi Lagerböcken 27 drehbar befestigt, wie Fig. 2 zeigt. Es ist zu beachten,
daß die Seilschlinge und das Zugseil in dieseln nugenblick in eine für das Hochschwenken
des Gerüstes günstigere Lage als vor dem Beginn des Anhebens desselben gekommen
sind. Ein weiteres Einholen des Zugseiles bewirkt ein Hochschwenken des Gerüstes
um die Schwenklager 27 und ein Anheben der Vorderseite des Gerüstes,von den Lagerpfannen
7 in die in Fig. 2 Strichpunk. tierte Stellung. Auf diese Weise wird das Gerüst
Weiter bis in seine senkrechte Betriebslage hochgeschwenkt. Anschließend werden
die zur Verlängerung der hinteren Stützen dienenden Stützhebel 6 nach vorn und außen
geschwenkt und an Lagerböcken 28 abnehmbar auf der Grundplatte befestigt, wie aus
Fig. 3 und ,4 zu ersehen ist. Die Stützen halten das Gerüst in seiner Betriebslage,
bis es zum Weitertransport an eine andere Bohrstelle wieder zusammengelegt werden
muß. Um das Gerüst niederzulegen, braucht der oben beschriebene Vorgang nur in umgekehrter
Reihenfolge wiederholt zu werden. Zuerst werden die Verlängerungsstützen 6 von der
Grundplatte gelöst und zurückgeschwenkt, worauf das Gerüst mittels des "Zugseiles
und der Seilschlinge in die in Fig. 2 gezeigte Lage gesenkt wird, in welcher die
Enden der stationären vorderen Stützen in den Lagerpfannen 7 ruhen. Dann werden
die hinteren Gerüststützen von den Lagerböcken 27 gelöst, worauf das Gerüst in seine
lZuhelage niedergelegt werden kann.
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Falls das Gerüst entgegen der Darstellung in Fig. i mit seiner Oberseite
auf dem Boden liegen sollte, müßten die hinteren Stützen kürzer als die vorderen
gemacht und mit Verlängerungsstützen versehen werden; das Heben und Senken des Gerüstes
würde sich aber in derselben Weise, wie oben beschrieben, vollziehen.
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Verglichen mit dem bisher üblichen Verfahren, ein solches Bohrgerüst
hochzuschwenken und niederzulegen, bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil,
daß ein niedrigerer Hebebock ohne eine übermäßige Belastung des Zugseiles und der
Seilschlinge verwendet werden kann. Außerdem unterliegt der Hebebock während des
Anhel>ens des Gerüstes aus seiner Ruhelage keiner so starken Zug- und Druckbeanspruchung;
infolgedessen kann ein leichterer Hebebock benutzt werden, was zur Verringerung
der Kosten führt und den Transport des Gerüstes erleichtert.
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Das hiermit beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel
verwirklicht eine besonders zweckmäßige Lösung des erfinderischen Gedankens; die
Erfindung umfaßt jedoch auch alle anderen Ausführungsarten, die in dem durch die
Ansprüche und durch die Beschreibung gegebenen Rahmen liegen.