EP3029260B1 - Erdbohrvorrichtung - Google Patents

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EP3029260B1
EP3029260B1 EP15003400.7A EP15003400A EP3029260B1 EP 3029260 B1 EP3029260 B1 EP 3029260B1 EP 15003400 A EP15003400 A EP 15003400A EP 3029260 B1 EP3029260 B1 EP 3029260B1
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EP
European Patent Office
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guide
carriage
frame
slide
drilling device
Prior art date
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Active
Application number
EP15003400.7A
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English (en)
French (fr)
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EP3029260A1 (de
Inventor
Christian Löher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tracto Technik GmbH and Co KG
Original Assignee
Tracto Technik GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Tracto Technik GmbH and Co KG filed Critical Tracto Technik GmbH and Co KG
Publication of EP3029260A1 publication Critical patent/EP3029260A1/de
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Publication of EP3029260B1 publication Critical patent/EP3029260B1/de
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/08Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/14Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/24Guiding or centralising devices for drilling rods or pipes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/046Directional drilling horizontal drilling
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/20Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes

Definitions

  • the invention relates to a Erdbohrvorraum and a method for moving BohrgestCodeschiffn.
  • Erdbohrvoriquesen in particular horizontal drilling, are used to bring in trenchless construction Erdbohrungen example for supply and disposal lines in the ground or already laid old lines trenchless exchange.
  • a BohrgestSheschadore exhibiting drill pipe is used, in which the BohrgestSheschadore are connected to each other.
  • the carriage has a receptacle for a Bohrgestfiteschuss, so that the BohrgestSheschuss can be moved in the direction of a feed axis for creating the Erdbohrung in the recording.
  • the drive acting on the BohrgestSheschuss can act rotationally and / or translationally on the Bohrgestfiteschuss in the recording.
  • US 2,165,666 A discloses a horizontal drilling apparatus in which a frame is provided to which another frame is attached. The further frame is hinged to the frame on a pivot axis. In the second frame, a carriage can be moved longitudinally. After retraction of the carriage, the carriage and the other frame can be inclined relative to the feed axis.
  • the disadvantage here is that especially in a frame located in a pit frame and arranged therein the compact design of the frame with the carriage difficult handling when inserting and / or removing a Bohrgestfiteschusses from the recording of the carriage. Furthermore, the size of the frame or of the travel path of the carriage in the frame specifies the maximum size of the drill string sections to be connected to each other, which requires restrictions, although the longest possible drill rod sections are desired.
  • the invention therefore an object of the invention to provide an improved Erdbohrvorraum, with the improved handling of introduced into the soil BohrgestSheschadore is simplified and / or a strict restriction of BohrgestSheschusseria can be lifted to a clear length in the frame. Further, an improved method of connecting drill string sections should be provided which facilitates handling of the drill string sections.
  • the core idea of the invention is to improve the access to the carriage or the linkage receiving the carriage for the BohrgestSheschadore thereby that the access to the carriage from the side by means of a tilting device, which causes the carriage in the According to the invention it was first recognized that contrary to the view that a particular stability and linear guidance of the carriage must be ensured in the frame, a tilting device for the movement of the carriage brings benefits due to the above prejudice were considered unreachable.
  • the carriage can be tilted backwards relative to the feed axis.
  • the tilting device allows tilting of the carriage so that the carriage or the receptacle of the carriage can be accessed from above improved. Due to the inclination of the carriage to the rear, a new introduced into the soil drill pipe without hindrance introduced into the rear of the carriage and connected to the receptacle, which in turn is connected to the drive become.
  • the Erdbohrvorraum can be built very short, which concerns in particular the extension in the longitudinal direction of the frame. The use in very small excavation pits may be possible.
  • Erdbohrvorraum is in particular any device understood that a BohrgestCodeschadore having BohrgestShe moved in an existing or to be created channel in the ground to create a bore, in particular a horizontal bore (HD), or expand lines or other long body in to collect the soil.
  • the earth boring device may in particular be an HD device.
  • An "earth boring device” according to the invention comprises a device which drives a drill pipe and works in a soil-displacing manner, and introduces the drill pipe into the earth in a rotational and / or translatory manner in the longitudinal axial direction of the drill string.
  • HD horizontal drilling, horizontal drilling
  • a body in particular earth channels including earth boreholes, rock holes or ground lines and underground or above-ground pipelines and water channels can be made or retracted by using a suitable earth drilling device,
  • feed axis comprises the axis along which the borehole to be created runs.
  • feed axis it is irrelevant whether the drill pipe is pushed through the soil during the creation of the well bore and / or pulled.
  • the force acting on the drill string along the bore to be created may be a tensile force and / or a compressive force or thrust.
  • the drill pipe can be pulled and / or pushed through the soil by means of the carriage or the receptacle arranged in the carriage.
  • the drill string can also be impressed with a rotational movement about the longitudinal axis.
  • the term "carriage” comprises a body with a receptacle for a BohrgestSheschuss, wherein by means of recording the BohrgestSheschuss can be driven translationally and / or rotationally.
  • the Carriage be guided in the frame for a translational movement along a path.
  • the carriage can rest on a frame connected to the support with embarks instituten.
  • the support can be profiled and the Aufstandssel Düsseldorf can be designed as rollers.
  • the carriage can be guided on the frame hanging and / or resting.
  • the carriage can thus be a machine element which can be moved along a path, in particular purely translationally, in the frame.
  • the term "frame” according to the invention comprises a box-shaped or parallelepiped structure whose side walls and / or struts or bars can transmit pressure, tension and also bends.
  • the frame according to the invention preferably has a quadrangular elevation and can be placed in a pit to create the wellbore.
  • drive unit and slide are arranged in the frame.
  • the frame can be provided with horizontally extendable clamping supports, via which the recoil forces can be introduced into the soil.
  • the tilting means comprises a guide for the carriage, which is inclined in an end region of the frame relative to the feed axis.
  • the inclination of the guide closes with the feed axis an angle greater than 0 ° and less than 90 °, in particular between 3 ° to 7 °.
  • the end region of the frame in which the tilting means is formed is preferably located at the end of the frame which is spaced from the borehole to be created.
  • the guide has two sections which enclose an angle to one another, wherein the two sections can be linearly extending sections, in particular one of the sections can be formed parallel to the feed axis.
  • the further section includes an angle greater than 0 degrees and less than 90 degrees with the section parallel to the feed axis.
  • the guide comprises a support, which has an inclination in the end region.
  • the support may be designed for corresponding elements of the carriage.
  • a support without head-side guidance of the elements of the carriage can also allow that no positive guidance in height is achieved, but the carriage just rests and not pressed down. This can be particularly advantageous if, for example due to an error in the operation of Erdbohrvoriques it comes that the drill string located in the carriage is connected to a still remaining in the soil BohrgestCodeschuss. In such a case, a forced operation would lead to damage of the BohrgestSheschusses or the linkage and / or the carriage. If the carriage is only on a guide, stabilization can be achieved by holding the carriage away from the drill pipe in a position where the carriage will not tip.
  • the tilting device or guide can be designed to be open on the head side.
  • the guide extends in a plane, so that the tilting device or the guide only causes a tilting in the vertical direction and tilting or tilting or pivoting of the carriage in the horizontal direction does not happen.
  • the guide has two spaced-apart guide elements, which are aligned parallel to the feed axis.
  • the degree of freedom of tilting the tilting device is thus limited to tilting in the vertical direction, which can limit the degrees of freedom of the guide and a simple guide can be created.
  • the guide can be formed or fastened to the selw walls of the frame, which are usually oriented parallel to the feed axis.
  • the guide of the carriage is such that the carriage is tilted in the end region in a plane which intersects the propulsion axis.
  • the number of degrees of freedom of the tilting device or guide can thereby be reduced.
  • the tilting takes place in the vertical direction.
  • a tilting In the horizontal direction can be omitted.
  • the guide is profiled, so that the guide may have a profiled support in the uprising elements of the carriage, such as rollers, can be performed. Due to the profiling, a stable run of the carriage when moving back and forth can be achieved.
  • the profile not only a guide with respect to the height of the support or the tilting is possible, but also a stabilization in the direction of movement along the extension of the guide or support.
  • the distance between supported by the guide riot elements of the carriage in the direction of the feed axis is greater than the length of the inclined guide in the end region.
  • the invention also provides a method of moving a drill string, the method comprising the steps of: moving a carriage to move a drill string in a frame, the direction being opposite to the direction of the feed; Tilting the carriage when moving back; Inserting a drill string in the tilted carriage; and moving the carriage with the drill string in the direction of the feed.
  • the carriage is tilted in an end region of the frame, particularly preferably on the side remote from the bore.
  • Fig. 1 shows an earth boring device in an isometric view.
  • the Erdbohrvorraum has a frame 1, which may be arranged in a start or excavation.
  • a carriage 2 is moved back and forth.
  • a drive for the movement may be a hydraulic cylinder.
  • a Bohrgestfiteschuss 3 is received in a receptacle of the carriage 2 and drilled in the ground.
  • the Indian Fig. 1 drill string 3 to be seen is located in the soil and in the feed axis of the hole to be created.
  • a tilting device 4 is formed, which causes the carriage 2 to tilt when moving back relative to the feed axis.
  • the Fig. 2 shows the relative to the feed axis inclined carriage 2.
  • the recording of the carriage 2 is inclined relative to the feed axis upwards, wherein the inclination relative to the feed axis may be 2 ° to 40 °, in particular 3 ° to 7 °.
  • a newly introduced into the soil Bohrgestfiteschuss 3 can be used in the recording of the carriage 2.
  • the carriage 2 can then be moved again in the direction of the earth hole to be created and the carriage 2 moves out of its inclined position.
  • the drill string section 3 located in the receptacle of the carriage 2 is aligned with the feed axis and the drill string section 3 located in the receptacle can be connected to the drill string section 3 already bored in the ground.
  • the carriage 2 can then be moved further in the direction of the newly created well bore and brings the in-receiving Bohrgestfiteschuss 3 into the ground.
  • the in the Fig. 1 shown tilting device 4 is designed as a guide 5, which tends the carriage 2 in an end region of the frame 1 relative to the feed axis.
  • the guide 5 has in the illustrated embodiment, two sections 6, 7, which enclose an angle of 3 ° to 7 ° to each other.
  • the guide 5 with the sections 6, 7 is designed as a support.
  • the tilting device 4 is configured in the end region of the frame 1 at a distance from the earth bore to be introduced into the earth.
  • the guide 5 with the sections 6 and 7 extends in a plane.
  • the guide 5 comprises two mutually spaced, parallel guide elements left and right of the carriage 2.
  • the sections 6 of the guide 5 are aligned parallel to the feed axis.
  • the guide 5 with the sections 6 and 7 is profiled and has a U-shape.
  • control unit 8 which may be arranged outside the pit, the Erdbohrvoriques can be controlled.
  • the control unit 8 may have corresponding connection lines for hydraulic fluid or the like.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Erdbohrvorrichtung und ein Verfahren zum Bewegen von Bohrgestängeschüssen.
    Erdbohrvorrichtungen, insbesondere Horizontalbohrvorrichtungen, kommen zum Einsatz, um in grabenloser Bauweise Erdbohrungen beispielsweise für Versorgungs- und Entsorgungsleitungen in das Erdreich einzubringen bzw. bereits verlegte Altleitungen grabenlos auszutauschen. Zum Einbringen der Erdbohrung wird meist ein Bohrgestängeschüsse aufweisendes Bohrgestänge verwendet, bei dem die Bohrgestängeschüsse miteinander verbindbar sind.
    Es ist beispielsweise aus EP 0 886 034 B1 bekannt, einen in einem Rahmen hin- und her bewegbaren Schlitten zum Vorschieben und/oder Ziehen eines Bohrgestänges zu verwenden. Der Schlitten weist eine Aufnahme für einen Bohrgestängeschuss auf, so dass der Bohrgestängeschuss in Richtung einer Vorschubachse zur Erstellung der Erdbohrung in der Aufnahme bewegt werden kann. Der auf den Bohrgestängeschuss wirkende Antrieb kann rotatorisch und/oder translatorisch auf den Bohrgestängeschuss in der Aufnahme wirken.
    US 2 165 666 A offenbart eine Horizontalbohrvorrichtung, bei der ein Rahmen vorgesehen ist, an dem ein weiterer Rahmen befestigt ist. Der weitere Rahmen ist an dem Rahmen an einer Schwenkachse angelenkt. In dem zweiten Rahmen kann ein Schlitten longitudinal bewegt werden. Nach dem Zurückziehen des Schlittens können der Schlitten und der weitere Rahmen gegenüber der Vorschubachse geneigt werden. Beim Vorschieben eines Bohrgestänges wird üblicherweise die Aufnahme von dem bereits in das Erdreich eingebrachten (verbohrten) Bohrgestänge gelöst und der Schlitten entgegen der Vorschubrichtung verfahren und ein neuer Bohrgestängeschuss, der mit dem bereits verbohrten Bohrgestänge verbunden werden soll, in die Aufnahme des Schlittens eingelegt. Der Schlitten wird dann in Vorschubrichtung bewegt und der Bohrgestängeschuss mit dem schon verbohrten Bohrgestänge verbunden und mit dem schon verbohrten Bohrgestänge weiter in das Erdreich eingebracht.
  • Nachteilig dabei ist, dass insbesondere bei einem in einer Grube befindlichen Rahmen und darin angeordnetem Schlitten die kompakte Bauweise des Rahmens mit dem Schlitten die Handhabung beim Einbringen und/oder Entfernen eines Bohrgestängeschusses aus der Aufnahme des Schlittens erschwert. Ferner gibt die Größe des Rahmens bzw. des Verfahrweges des Schlittens im Rahmen die maximale Größe der miteinander zu verbindenden Bohrgestängeschüsse vor, welches Einschränkungen bedingt, obwohl möglichst lange Bohrgestängeschüsse gewünscht werden.
  • Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Erdbohrvorrichtung anzugeben, mit der eine verbesserte Handhabung der in das Erdreich einzubringenden Bohrgestängeschüsse vereinfacht möglich ist und/oder eine strikte Beschränkung der Bohrgestängeschusslänge auf eine lichte Länge im Rahmen aufgehoben werden kann. Ferner sollte ein verbessertes Verfahren zum Verbinden von Bohrgestängeschüssen geschaffen werden, das die Handhabung der Bohrgestängeschüsse vereinfacht.
  • Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Gegenstände der nebengeordneten Patentansprüche sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
  • Kerngedanke der Erfindung ist eine Handhabung bzw. einen Zugriff auf den Schlitten bzw. die das Gestänge aufnehmende Aufnahme des Schlittens für die Bohrgestängeschüsse dadurch zu verbessern, dass der Zugriff auf den Schlitten von der Seite mittels einer Kippeinrichtung, die bewirkt, dass der Schlitten sich beim Zurückbewegen gegenüber der Vorschubachse neigen kann, möglich ist, Erfindungsgemäß wurde erstmals erkannt, dass entgegen der Auffassung, dass eine besondere Stabilität und geradlinige Führung des Schlittens Im Rahmen gewährleistet sein muss, eine Kippeinrichtung für die Bewegung des Schlittens Vorteile bringt, die aufgrund des vorstehenden Vorurteils als nicht erreichbar erachtet wurden. Der Schlitten kann gegenüber der Vorschubachse nach hinten geneigt werden.
  • Die Kippeinrichtung ermöglicht ein Kippen des Schlittens, so dass auf den Schlitten bzw. auf die Aufnahme des Schlittens von oben verbessert zugegriffen werden kann. Durch die Neigung des Schlittens nach hinten kann ein neues In das Erdreich einzubringendes Bohrgestänge ohne Behinderung bis in den hinteren Bereich des Schlittens eingeführt und mit der Aufnahme, die ihrerseits mit dem Antrieb verbunden ist, verbunden werden. Die Erdbohrvorrichtung kann sehr kurz gebaut werden, was Insbesondere die Erstreckung in Längsrichtung des Rahmens betrifft. Der Einsatz in sehr kleinen Baugruben kann ermöglicht sein.
  • Unter einer "Erdbohrvorrichtung" wird insbesondere jede Vorrichtung verstanden, welche ein Bohrgestängeschüsse aufweisendes Bohrgestänge in einem bestehenden oder zu erstellenden Kanal im Erdreich bewegt, um eine Bohrung, insbesondere eine Horizontalbohrung (HD), zu erstellen oder aufzuweiten oder um Leitungen oder andere lange Körper in das Erdreich einzuziehen. Bei der Erdbohrvorrichtung kann es sich insbesondere um eine HD-Vorrichtung handeln. Eine erfindungsgemäße "Erdbohrvorrichtung" umfasst eine ein Bohrgestänge antreibende Vorrichtung, die Erdreich verdrängend arbeitet, und das Bohrgestänge rotatorisch und/oder translatorisch in längsaxialer Richtung des Bohrgestänges in das Erdreich einbringt.
  • Der Begriff "HD" (horizontal drilling, Horizontalbohrung) im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst insbesondere jede Art von bestehenden oder zu erstellenden, vorzugsweise horizontalen Kanälen in einem Körper, insbesondere Erdkanäle einschließlich Erdbohrungen, Felsbohrungen oder Erdleitungen sowie unterirdische oder oberirdische Rohrleitungen und Wasserkanäle, die sich durch Einsatz einer entsprechenden Erdbohrvorrichtung herstellen oder einziehen lassen,
  • Der In den Patentansprüche oder in der Beschreibung verwendete Begriff "mindestens ein" ebenso wie der in den Patentansprüchen oder in der Beschreibung verwendete unbestimmte Artikel "ein" - auch in entsprechenden grammatikalischen Ausprägungen in Bezug auf Genus und Deklination - umfasst im Hinblick auf das in Bezug genommene nachfolgende Nomen genau eines oder mehrere, d.h. zwei, drei, vier usw., der durch das Nomen bezeichneten Elemente.
  • Der Begriff "Vorschubachse" umfasst erfindungsgemäß die Achse entlang der die zu erstellende Erdbohrung verläuft. Bei dem Begriff "Vorschubachse" ist es irrelevant, ob das Bohrgestänge durch das Erdreich beim Erstellen der Erdbohrung geschoben und/oder gezogen wird. Die auf das Bohrgestänge wirkende Kraft entlang der zu erstellenden Erdbohrung kann eine Zugkraft und/oder eine Druckkraft bzw. Schubkraft sein. Das Bohrgestänge kann mittels des Schlittens bzw. der im Schlitten angeordneten Aufnahme durch das Erdreich gezogen und/oder geschoben werden. Dem Bohrgestänge kann ferner auch eine Rotationsbewegung um die Längsachse aufgeprägt werden.
  • Der Begriff "Schlitten" erfasst erfindungsgemäß einen Körper mit einer Aufnahme für einen Bohrgestängeschuss, wobei mittels der Aufnahme der Bohrgestängeschuss translatorisch und/oder drehend angetrieben werden kann. Insbesondere kann der Schlitten im Rahmen für eine translatorische Bewegung entlang einer Bahn geführt sein. Der Schlitten kann auf einer mit dem Rahmen verbundenen Auflage mit Aufstandselementen aufliegen. Die Auflage kann profiliert sein und die Aufstandselamente können als Rollen ausgebildet sein. Es sind als Aufstandselemente auch Kufen möglich. Der Schlitten kann an dem Rahmen hängend und/oder aufliegend geführt sein. Der Schlitten kann damit ein Maschinenelement sein, das entlang einer Bahn, insbesondere rein translatorisch, im Rahmen bewegt werden kann.
  • Der Begriff "Rahmen" umfasst erfindungsgemäß ein kastenförmiges bzw. quaderförmiges Gebilde, dessen Seitenwände und/oder Verstrebungen bzw. Stäbe Druck, Zug und auch Biegungen übertragen können. Der erfindungsgemäße Rahmen hat vorzugsweise einen viereckigen Aufriss und kann in einer Grube zur Erstellung der Erdbohrung angeordnet werden. Vorzugsweise sind Antriebseinheit und Schlitten in dem Rahmen angeordnet. Um die Verrichtung in der Baugrube zu fixieren, kann der Rahmen mit horizontal ausfahrbaren Spannstützen versehen sein, über welche die Rückstoßkräfte in das Erdreich eingeleitet werden können.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Kippeinrichtung eine Führung für den Schlitten, die in einem endseitigen Bereich des Rahmens gegenüber der Vorschubachse geneigt ist. Die Neigung der Führung schließt mit der Vorschubachse einen Winkel größer als 0° und kleiner als 90° ein, insbesondere zwischen 3° bis 7°. Mittels einer Führung ist eine einfache Ausgestaltung der Kippeinrichtung möglich. Der Schlitten kann auf der Führung der Kippeinrichtung mit entsprechenden Elementen geführt sein.
  • Der endseitige Bereich des Rahmens, in dem die Kippeinrichtung ausgebildet ist, befindet sich vorzugsweise an dem Ende des Rahmens, der von dem zu erstellenden Bohrloch beabstandet ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Führung zwei Abschnitte auf, die einen Winkel zueinander einschließen, wobei die zwei Abschnitte linear verlaufende Abschnitte sein können, insbesondere kann einer der Abschnitte parallel zur Vorschubachse ausgebildet sein. Der weitere Abschnitt schließt mit dem zur Vorschubachse parallelen Abschnitt einen Winkel von größer 0 Grad und kleiner 90 Grad ein.
  • Vorzugsweise umfasst die Führung eine Auflage, die im endseitigen Bereich eine Neigung aufweist. Die Auflage kann für entsprechende Elemente des Schlittens ausgebildet sein. Mittels einer Auflage kann eine einfache Führung zum Kippen erreichbar sein. Eine Auflage ohne kopfseitige Führung der Elemente des Schlittens kann ferner ermöglichen, dass keine Zwangsführung in der Höhe erreicht wird, sondern der Schlitten lediglich aufliegt und nicht nach unten gedrückt wird. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn es beispielsweise aufgrund eines Fehlers im Betrieb der Erdbohrvorrichtung dazu kommt, dass der im Schlitten befindliche Bohrgestängeschuss mit einem noch im Erdreich verbliebenen Bohrgestängeschuss verbunden ist. In einem solchen Falle würde eine Zwangsführung zu einer Beschädigung des Bohrgestängeschusses bzw. des Gestänges und/oder des Schlittens führen. Liegt der Schlitten lediglich auf einer Führung auf, so kann eine Stabilisierung dadurch erreicht werden, dass der Schlitten von dem Bohrgestänge in einer Position, in der der Schlitten nicht abkippt, gehalten wird. Die Kippeinrichtung bzw. Führung kann kopfseitig offen gestaltet sein.
  • Vorzugsweise verläuft die Führung In einer Ebene, so dass die Kippeinrichtung bzw. die Führung lediglich ein Kippen in vertikaler Richtung bewirkt und eine Neigung bzw. Verkippen oder Verschwenken des Schlittens in horizontaler Richtung nicht geschieht.
  • Vorzugsweise weist die Führung zwei zueinander beabstandete Führungselemente auf, die parallel zur Vorschubachse ausgerichtet sind. Der Freiheitsgrad des Verkippens der Kippeinrichtung ist damit auf ein Verkippen in vertikaler Richtung beschränkt, was die Freiheitsgrade der Führung einschränken kann und eine einfache Führung geschaffen werden kann. Die Führung kann an den üblicherweise parallel zur Vorschubachse ausgerichteten Seltenwänden des Rahmens ausgebildet bzw. befestigt sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform Ist die Führung des Schlittens derart, dass der Schlitten im endseitigen Bereich in einer Ebene verkippt ist, die die Vortriebsachse schneidet. Die Anzahl der Freiheitsgrade der Kippeinrichtung bzw. Führung kann hierdurch reduziert werden. Die Verkippung erfolgt in vertikaler Richtung. Ein Verkippen In horizontaler Richtung kann unterbleiben.
  • Vorzugsweise ist die Führung profiliert, so dass die Führung eine profilierte Auflage aufweisen kann, in der Aufstandselemente des Schlittens, wie beispielsweise Rollen, geführt werden können. Durch die Profilierung kann ein stabiler Lauf des Schlittens beim Hin- und Zurückbewegen erreicht werden. Mittels des Profils ist nicht nur eine Führung bezüglich der Höhe der Auflage bzw. des Verkippens möglich, sondern auch eine Stabilisierung In der Bewegungsrichtung entlang der Erstreckung der Führung bzw. Auflage.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand von mittels der Führung unterstützten Aufstandselementen des Schlittens in Richtung der Vorschubachse größer als die Länge der geneigten Führung Im endseitigen Bereich. Hierdurch kann erreicht werden, dass es bei einem Fehler beim Betrieb der Erdbohrvorrichtung - ein Bohrgestängeschuss ist in der Aufnahme und gleichzeitig noch mit einem im Erdreich befindlichen Bohrgestängeschuss verbunden - zu einer Beschädigung des Bohrgestängeschusses und/oder des Schlittens kommt. Durch die Auflage auf der Führung würde ein Schlitten aufgrund der Schwerkraft bei geneigter Auflage verkippen, aber durch den im Schlitten gehaltenen Bohrgestängeschuss, der mit dem im Erdreich befindlichen Bohrgestängeschuss noch verbunden ist, wird der Schlitten stabilisiert und der Bohrgestängeschuss und die noch auf der parallel zur Vortriebsachse befindlichen Aufstandselemente des Schlittens führen dazu, dass der Schlitten nicht kippt. Der Schlitten kann in einem Fehlerfall mit seinen hinteren Aufstandselementen, über der Führung "schweben".
  • Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Bewegen eines Bohrgestängeschusses, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bewegen eines Schlittens zum Bewegen eines Bohrgestängeschusses in einem Rahmen, wobei die Richtung entgegen der Richtung des Vorschubs ist; Kippen des Schlittens beim Zurückbewegen; Einführen eines Bohrgestängeschusses in den gekippten Schlitten; und Bewegen des Schlittens mit dem Bohrgestängeschuss in Richtung des Vorschubs.
  • Bevorzugt wird der Schlitten in einem endseitigen Bereich des Rahmens, besonders bevorzugt an der der Erdbohrung beabstandeten Seite, gekippt.
  • Die vorstehenden Ausführungen stellen ebenso wie die nachfolgende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen keinen Verzicht auf bestimmte Ausführungsformen oder Merkmale dar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:
  • In den Zeichnungen zeigt:
  • Fig. 1
    eine Erdbohrvorrichtung mit einem innerhalb eines Rahmens vorbewegten Schlitten in einer isometrischen Darstellung und
    Fig. 2
    die Erdbohrvorrichtung gemäß Fig. 1 mit einem innerhalb des Rahmens zurückbewegten Schlitten.
  • Fig. 1 zeigt in einer isometrischen Darstellung eine Erdbohrvorrichtung. Die Erdbohrvorrichtung weist einen Rahmen 1 auf, der in einer Start- bzw. Baugrube angeordnet sein kann. Im Rahmen 1 ist ein Schlitten 2 hin- und zurückbewegbar. Ein Antrieb für die Bewegung kann ein Hydraulik-Zylinder sein.
  • In der in Fig. 1 dargestellten Position ist in einer Aufnahme des Schlittens 2 ein Bohrgestängeschuss 3 aufgenommen und im Erdreich verbohrt. Der in der Fig. 1 zu sehende Bohrgestängeschuss 3 befindet sich im Erdreich und in der Vorschubachse der zu erstellenden Bohrung.
  • Um die Erdbohrung weiter durchführen zu können, wird der in der Fig. 1 dargestellte Bohrgestängeschuss 3 von der Aufnahme des Schlittens 2 gelöst und der Schlitten 2 bewegt sich im Rahmen 1 zurück. Im Rahmen 1 ist eine Kippeinrichtung 4 ausgebildet, die bewirkt, dass der Schlitten 2 sich beim Zurückbewegen gegenüber der Vorschubachse neigt.
  • Die Fig. 2 zeigt den gegenüber der Vorschubachse geneigten Schlitten 2. Die Aufnahme des Schlittens 2 ist gegenüber der Vorschubachse nach oben geneigt, wobei die Neigung gegenüber der Vorschubachse 2° bis 40° sein kann, insbesondere 3° bis 7° beträgt. In der mittels der Kippeinrichtung 4 geneigten Stellung des Schlittens 2 kann ein neu in das Erdreich einzubringender Bohrgestängeschuss 3 in die Aufnahme des Schlittens 2 eingesetzt werden. Der Schlitten 2 kann dann wieder In Richtung der zu erstellenden Erdbohrung bewegt werden und der Schlitten 2 fährt aus seiner geneigten Position heraus. Der in der Aufnahme des Schlittens 2 befindliche Bohrgestängeschuss 3 fluchtet mit der Vorschubachse und der in der Aufnahme befindliche Bohrgestängeschuss 3 kann mit dem in Erdreich schon verbohrten Bohrgestängeschuss 3 verbunden werden. Der Schlitten 2 kann dann weiter in die Richtung der neu zu erstellenden Erdbohrung verfahren werden und bringt den In der Aufnahme befindlichen Bohrgestängeschuss 3 ins Erdreich ein.
  • Die in der Fig. 1 dargestellte Kippeinrichtung 4 ist als eine Führung 5 ausgestaltet, die den Schlitten 2 in einem endseitigen Bereich des Rahmens 1 gegenüber der Vorschubachse neigt. Die Führung 5 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Abschnitte 6, 7 auf, die einen Winkel von 3° bis 7° zueinander einschließen. Die Führung 5 mit den Abschnitten 6, 7 ist als Auflage ausgestaltet. Die Kippeinrichtung 4 ist im endseitigen Bereich des Rahmens 1 beabstandet von der in das Erdreich einzubringenden Erdbohrung ausgestaltet.
  • Die Führung 5 mit den Abschnitten 6 und 7 verläuft in einer Ebene. Die Führung 5 umfasst zwei zueinander beabstandete, parallele Führungselemente links und rechts des Schlittens 2. Die Abschnitte 6 der Führung 5 sind parallel zur Vorschubachse ausgerichtet.
  • Die Führung 5 mit den Abschnitten 6 und 7 ist profiliert und weist eine U-Form auf.
  • Mit einer in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellten Steuereinheit 8, die außerhalb der Grube angeordnet sein kann, kann die Erdbohrvorrichtung gesteuert werden. Die Steuereinheit 8 kann entsprechende Anschlussleitungen für Hydraulikflüssigkeit oder ähnliches aufweisen.

Claims (10)

  1. Erdbohrvorrichtung mit einem Schlitten (2) zum Bewegen eines Bohrgestänges in einer Vorschubachse und einem Rahmen (1), wobei der Schlitten (2) im Rahmen (1) hin- und zurückbewegbar ist, gekennzeichnet durch eine Kippeinrichtung (4) im Rahmen (1), die bewirkt, dass der Schlitten (2) sich beim Zurückbewegen gegenüber der Vorschubachse neigt.
  2. Erdbohrvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kippeinrichtung (4) eine Führung (5) für den Schlitten (2) umfasst, die In einem endseitigen Bereich des Rahmens (1) gegenüber der Vorschubachse geneigt ist.
  3. Erdbohrvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Führung (5) zwei Abschnitte (6, 7) aufweist, die einen Winkel zueinander einschließen.
  4. Erdbohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Führung (5) eine Auflage umfasst, der im endseitigen Bereich eine Neigung aufweist.
  5. Erdbohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Führung (5) in einer Ebene verläuft.
  6. Erdbohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Führung (5) zwei zueinander beabstandete Führungselemente aufweist, die parallel zur Vorschubachse ausgerichtet sind.
  7. Erdbohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Führung (5) des Schlittens (2) derart ist, dass der Schlitten (2) im endseitigen Bereich in einer Ebene verschwenkt ist, die die Vortriebsachse schneidet.
  8. Erdbohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Führung (5) profiliert ist.
  9. Erdbohrvorrichtung nach einem der Ansprüche nach 2 bis 8, wobei der Abstand von mittels der Führung (5) unterstützten Aufstandselemente des Schlittens in Richtung der Vorschubachse größer ist als die Länge der geneigten Führung im endseitigen Bereich.
  10. Verfahren zum Bewegen eines Bohrgestängeschusses (3), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
    - Bewegen eines Schlittens (5) zum Bewegen eines Bohrgestängeschusses (3) in einem Rahmen (1), wobei die Richtung entgegen der Richtung des Vorschubs ist;
    - Kippen des Schlittens (2) beim Zurückbewegen;
    - Einführen eines Bohrgestängeschusses (3) in den gekippten Schlitten (2);
    - Bewegen des Schlittens (2) mit dem Bohrgestängeschuss (3) in Richtung des Vorschubs.
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