EP3699393A1 - Erdbohrvorrichtung, system umfassend eine erdbohrvorrichtung, verfahren zum erdbohren und verwendung einer erdbohrvorrichtung - Google Patents
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- EP3699393A1 EP3699393A1 EP20158147.7A EP20158147A EP3699393A1 EP 3699393 A1 EP3699393 A1 EP 3699393A1 EP 20158147 A EP20158147 A EP 20158147A EP 3699393 A1 EP3699393 A1 EP 3699393A1
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- E21B19/14—Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole
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- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/046—Directional drilling horizontal drilling
Definitions
- the invention relates to an earth drilling device, a system comprising an earth drilling device, a method for earth drilling and a use of an earth drilling device.
- a drilling device which has a rod magazine with a plurality of rod sections stored therein, a drilling carriage and a transfer device with which the rod sections can be removed from the rod magazine and positioned in the drilling carriage.
- the rod magazine is positioned next to a base support of the drill carriage.
- the rod magazine has the shape of a cuboid and is constructed from a plurality of interconnected frame profiles. At the top of the rod magazine this is designed to be open, so that the transfer device reaches into the rod magazine and can remove a rod section.
- the transfer device is connected via a support frame both to an outer wall of the rod magazine and to the base support of the drilling carriage. On the support frame there are horizontally aligned racks that mesh with drive gears of a drive. A gripping unit of the transfer device can be moved along the horizontal racks in the horizontal direction.
- the invention is now based on the object of creating an earth drilling device, a system comprising an earth drilling device, a method for earth drilling and a use of an earth drilling device in which a simply constructed earth drilling device can be used and more flexible handling is made possible, in particular, if it turns out that the number of rod sections originally stored in the rod magazine is insufficient to complete an earth drilling.
- the core idea of the invention is to provide a further or second rod magazine in addition to the actual rod magazine of the auger device, which can optionally be arranged next to the first or original rod magazine.
- the actual or original rod magazine does not have to be refilled, in particular manually, but a further rod magazine that has already been filled can be used, which can be arranged next to the original rod magazine.
- the simple provision of a further rod magazine, which in turn can be replaced if necessary, has not been taken into account until now, since the movement of the transfer device, which moves the rod section from the first rod magazine into a position of the rod section along the drill rod axis, is directed to the first rod magazine was limited.
- By means of several "second" rod magazines which can be used one after the other and which can be connected to the first rod magazine one after the other, a longer earth drilling can be carried out without manual refilling.
- the invention provides an auger device with a drill carriage that defines a drill pipe axis.
- the auger device has a first rod magazine for a plurality of rod sections and a transfer device for the transfer of a rod section between the first rod magazine and a position of the rod section along the drill rod axis.
- At least one first connecting element for connecting the first rod magazine to a second rod magazine is arranged on the first rod magazine and / or on the drilling mount such that the second rod magazine is arranged next to the first rod magazine.
- earth boring device in the sense of the description includes any device which moves in particular a drill pipe with rod sections in an existing or to be created channel in the ground in order to create or expand a bore, in particular a horizontal bore (HD), or pipelines or other long Pulling bodies into the ground.
- the earth drilling device can in particular be an HD device.
- An earth boring device can be a device driving a drill pipe, which in particular can operate in a soil-displacing manner and brings the drill pipe into the ground in a translatory and / or rotary manner in the longitudinal axial direction of the drill pipe.
- a hole can be made in the ground by applying tension or pressure to the drill pipe.
- oil in the sense of the present description includes in particular any type of material, in particular earth, sand and / or stone, in which existing or to be created, preferably at least partially horizontal, channels or bores can be introduced.
- the term "drill carriage” includes a, in particular mobile, frame on which a slide can be provided for moving the drill rod, which slide can be moved back and forth in the direction of the drill rod axis in order to move the drill rod in the ground by pushing or pulling.
- the drilling carriage generally comprises at least the slide and / or a linear drive for driving the drill rod forward.
- the linear drive can additionally or alternatively have a rotary drive for rotatingly driving the drill rod.
- the drill carriage can also have one or more clamping devices by means of which the drill rod or a rod section to be attached can be fixed. It can be provided that a clamping device is provided on the drill carriage, by means of which the free end of the drill rod can be fixed in order to enable a new rod section to be attached to the drill rod that has already been drilled.
- drill rod axis relates in particular to the axis formed by the longitudinal axes of the individual rod sections of the drill rod, with particular consideration being given to the longitudinal axes of the rod sections that are present in the drill rod in the vicinity of the auger device, in particular the last and / or penultimate rod section in the Drill string, the longitudinal axis of which can be provided by the drive element with which the last rod section is engaged.
- the drill pipe axis is defined by the drill carriage on which the slide can be moved, with which a receptacle can be moved, into which a rod section can be inserted in order to connect the rod section to the drilled drill rod.
- drill pipe in the sense of the description includes any means that can be placed in the ground in order to drill a hole in the ground.
- the drill rod can in particular have a rod, a chain and / or a rope.
- the term “drill rods” does not exclusively include rigid drill rods having individual rod sections connected directly or indirectly to one another, but in particular all force transmission elements that can be used in an earth boring device.
- the drill rod comprises at one end, in particular a front end, a drill head and an optionally present drill head tip or an area adjacent to the drill head, which can in particular have the same orientation as the drill head.
- a front section of a drill rod is designed as a drill head or drill tool.
- the term “transfer device” includes a device for gripping a rod section, in particular by means of one or more gripping devices.
- the transfer device has a possibility for moving the at least one gripping device, by means of which a rod section can be picked up or gripped in particular in the rod magazine and can be moved into a position in the direction of the drill rod axis. It can also be possible that the transfer device can move a rod section from a position in the direction of the drill rod axis into the rod magazine, for example when the drill rod is pulled out of the ground.
- the at least one gripping device can be moved vertically and horizontally, both transversely and in the longitudinal direction, parallel to the drill rod axis.
- the transfer device can in particular like that from DE 10 2009 035 277 A1 known transfer device be designed.
- a guide for moving the transfer device can be provided on the first rod magazine.
- the term "guide" includes one or more components on or on which a further component - here the transfer device - can be guided along.
- a guide specifies a direction of movement and can in particular serve as a support.
- the guide can have one or more rails which, in particular, are oriented transversely to the drill rod axis.
- the guide can be designed as one or more profile rails.
- the guide (s) can or can be encompassed by the transfer device.
- the guide (s) can be designed as an open profile without the transfer device reaching around.
- the guide can be designed as a linear guide.
- the transfer device can be moved in the guide by means of sliders, rollers or the like.
- a “rod magazine” in the sense of the description comprises in particular a magazine which has two end elements or head pieces on which separating elements are provided.
- the separating elements can in particular be directed towards one another in order to predetermine a division or compartments or rows of the rod sections in the rod magazine.
- the term "rod magazine” in the sense of the description also includes a rod as it is from DE 10 2009 035 277 A1 is known.
- the guide is designed for a movement of the transfer device transversely to the drill rod axis.
- the first rod magazine can be arranged next to the drilling mount. A simple transfer or transfer from the first rod magazine to the drill rod axis is possible. A rotation and / or a movement of the rod section along the drill rod axis can be reduced.
- the transfer device has two gripping devices for gripping a rod section. This enables safe handling by means of the transfer device. A quiet transfer is possible.
- the gripping devices can be arranged at a distance from one another in the direction of the drill pipe axis. In particular, the gripping devices can have a fixed angle to the drill rod axis, so that rod sections present essentially parallel to the drill rod axis can be easily gripped.
- the transfer device is designed in such a way that it can be moved transversely to the drill rod axis via the second rod magazine.
- the transfer device can be "unlocked” via the original limitation of the movement that the first rod magazine or the guide on the first rod magazine specified to be moved. A mechanical and / or electrical or electronic release can take place, which enables the transfer device to also be moved over the second rod magazine, specifically transversely to this.
- the guide attached to the first rod magazine is designed to continue on the second rod magazine, particularly preferably seamless. With regard to the movement of the transfer device, a guide configured essentially without interruption can be formed over the first and second rod magazine.
- the first rod magazine and the second rod magazine can align the second rod magazine to the first rod magazine with regard to the connection that is carried out by means of the at least one first connecting element, that a guide for the transfer device extends essentially seamlessly across the first rod magazine to the second rod magazine extends to the drill rod axis, by means of which the transfer device can be moved over the first and the second rod magazine to access the rod sections contained therein.
- An activation of the transfer device with regard to an original limitation of the movement, which was essentially provided by the width of the first rod magazine, can be mechanically canceled by removing stop or stop elements or the like (which serve for safety) and / or the electrically or electronically tracked travel path of the transfer device can be extended over the second rod magazine into the lateral end area of the same.
- the transfer device can have a distance measuring device which can detect the distance covered by the transfer device.
- the position of the first connecting element or the first connecting elements can indicate a reference position or reference positions which enable the second rod magazine to be connected to the first rod magazine in such a way that the second rod magazine can be arranged in relation to the first rod magazine, that the transfer device can access the rod sections located in the second rod magazine, if necessary after "enabling" the movement.
- first connecting element or the first connecting elements can also be configured on the drill mount, this takes into account the design that the second drill mount can also be connected to the first drill mount indirectly via the drill mount.
- the concept of connecting the first rod magazine to the second rod magazine includes a functional meaning that takes into account the fact that the second rod magazine must be connected to the first rod magazine so that the transfer device can also access the second rod magazine.
- the first and the second rod magazine can also be connected to one another indirectly via the drilling carriage by means of one or more first connecting elements arranged on the drilling carriage.
- more than one connecting element is formed on the first rod magazine.
- a connecting element is formed on a head piece or front element of the first rod magazine.
- an arrangement of the first connecting elements on the head pieces or the front elements is preferred, which extend laterally on the first rod magazine in the direction of the longitudinal axis of the first rod magazine. This allows the second rod magazine to be stored at the end
- the first connecting element is selected from the group of the following elements with which a mechanical connection can be carried out: receptacle, recess, projection, bar, hook, bolt, tab or the like.
- the first rod magazine has two head pieces running transversely to the longitudinal direction of the mount, on each of which at least one guide for the transfer device is arranged.
- the guide can be connected directly to a head piece.
- the guide can be connected directly to the head piece above it.
- a simple design of the first rod magazine can be used as a guide.
- the alignment of the first rod magazine with the head pieces can be used in a simplified manner for aligning the transfer device or the gripping device of the transfer device.
- the transfer device can be used to stabilize the first rod magazine in the longitudinal direction. Mutual stabilization is possible. Provision can also be made for the head pieces to be screwed onto and / or welded to the drill carriage without providing direct stabilization by means of the transfer device, for example if the guide (s) is or are designed as an open profile.
- the head pieces are designed such that they can be connected separately to the drilling carriage.
- a transport of the first rod magazine which essentially has the two head pieces with the separating elements arranged thereon, is simplified.
- the simplification concerns both the spatial extent of the first rod magazine and the material used for the first rod magazine. There is no need to use a frame that is more difficult to handle than the two individual head pieces.
- a rod magazine with a frame that runs around at least in sections is not excluded.
- the first rod magazine is designed without connecting struts between the two head pieces, ie no connecting struts have to be provided which connect the head pieces to one another. Through this material can be saved.
- the two head pieces can be handled independently of each other. Stabilization can in particular take place via the transfer device which is connected to the two head pieces, wherein each of the head pieces has a guide or can be connected to a guide.
- separating elements are present on the head pieces, which extend offset to and along the drill rod axis.
- the offset is essentially selected such that the separating elements extend essentially parallel along the drill rod axis.
- the length that the separating elements extend offset along the drill pipe axis is less than half the length of the pipe sections.
- the length of the separating elements is preferably less than a third of the length of the rod sections, particularly preferably less than a quarter of the length of the rod sections, particularly preferably less than a fifth of the length of the rod sections, particularly preferably less than a sixth of the length of the rod sections, very particularly preferably less than one seventh the length of the rod sections.
- the invention also provides a system with an auger as described above.
- the system also includes a second rod magazine.
- the second rod magazine can in particular have a frame-like structure in which at least one frame is present as a basic structure in order to be able to move the second rod magazine as a whole together with the rod sections contained therein.
- the second rod magazine can be moved by means of a crane, for example, in order to connect the second rod magazine to the first rod magazine.
- the second rod magazine has a side wall which can have openings in order, for example, to reduce the weight of the second rod magazine and / or to save material for the second rod magazine.
- rod sections arranged therein can be accessed, for example in order to clean and / or flush the rod sections with a high-pressure cleaner.
- the second rod magazine has a spatial extension transverse to the longitudinal axis, which allows one or two rod sections to be received next to one another. This can ensure that when the second rod magazine is connected to the first rod magazine, there is no unfavorable shift in the center of gravity of the auger.
- the inventors have recognized that the provision of only one or two columns of rod sections in the second rod magazine can be sufficient to be able to complete an earth drilling in which slight deviations in the planning have led to an increased number of rod sections required. Accordingly, the second rod magazine can have only one column of rod sections, so that the rod magazine does not have to have any separating elements. If two columns of rod sections are provided next to one another, only one separating element is required.
- the second rod magazine has a second connecting element for mechanical cooperation with the first connecting element.
- a second reference point or a second reference area can be formed on the second rod magazine.
- the second reference area can interact with a first reference area which is formed by the first connecting element or elements in order to align the second rod magazine with the first rod magazine. Defined reference points or reference areas help to minimize errors.
- the second rod magazine can be connected to the first rod magazine in such a way that the rod sections stored in the second rod magazine are offset parallel to any rod sections present in the first rod magazine.
- a control device for the transfer device can be informed of how far the transfer device must move transversely to the drill rod axis in order to be arranged over a rod section in the second rod magazine.
- a control of the transfer device can be designed such that a command or menu item "further rod magazine available" can be selected with which the necessary movements or movement coordinates for accessing the rod sections of the second rod magazine are transmitted to the transfer device.
- a control device of the transfer device can be informed whether and which second rod magazine is used. An operator then only has to select which type of second rod magazine is used.
- the system has a crane for moving the second rod magazine. Due to a possible smaller configuration of the second rod magazine compared to the first rod magazine, a relatively small crane is sufficient to connect the second rod magazine to the first rod magazine.
- the invention also provides a method for earth drilling with an earth drilling device.
- the method includes the step of arranging a second rod magazine next to a first rod magazine.
- the invention also provides a use of an auger device for earth drilling, an auger device having a drill carriage defining a drill pipe axis being used. Furthermore, a first rod magazine is used for a plurality of rod sections and a transfer device for the transfer of a rod section between the first rod magazine and a position of the rod section along the drill rod axis. In addition, a second rod magazine that can be arranged next to the first rod magazine is used.
- the term “a”, in particular when using “a connecting element”, includes an indefinite number of referenced elements which are preceded by the term “a”. However, it can also be that the term “a” can be understood in the sense of a concrete numerical word, so that only one of the elements referred to, which is preceded by the term “a”, can be present.
- the aspects of the system, the method and the use of the earth drilling device relate in an analogous manner to the statements on the aspect of the earth drilling device itself.
- the resulting construction and configuration of the earth drilling device can also be reflected in the features of the aspect of the system, the method and the use So that corresponding statements on the aspects of the system, the method and the use result from the statements on the aspect of the earth drilling device.
- the Figure 1 shows an earth drilling device 11 with which an earth bore can be made in the ground.
- the earth drilling device 11 has a drilling carriage 12.
- the drill carriage 12 defines a drill pipe axis 8, which is shown schematically in the form of a dashed line Fig. 1 is shown.
- a drive element or a connection which is arranged on or on a slide on the drill carriage 12, can move along the drill rod axis 8.
- the drive element or the connection can be connected to rod sections 7, which are arranged in a first rod magazine 3, in order to connect them to the already drilled drill rods and to drive them into the ground.
- the first rod magazine 3 has separating elements which extend essentially offset along the drill rod axis 8.
- the dividing elements form compartments or rows or columns arranged next to one another for receiving rod sections 7.
- the rod sections 7 can be arranged one above the other in the compartments.
- a transfer device 6 In order to receive the rod sections 7 stored or stored in the first rod magazine 3 and to transfer them into the drill rod axis 8, a transfer device 6 is provided which has two gripping devices 9 with which a rod section 7 can be gripped.
- the gripping devices 9 can be moved vertically and horizontally, both transversely and in the longitudinal direction, parallel to the drill rod axis 8.
- a guide is arranged on the first rod magazine 3 which enables the gripping devices 9 of the transfer device 6 to move horizontally. As a result, a rod section 7 can be moved transversely to the drill rod axis 8.
- a guide is connected to a head piece 13 of the first rod magazine 3 on the head side. In the in Fig. 1 The embodiment shown is a direct connection between the guide and the head piece 13. The guide is designed as a linear guide. One end of a beam on which the gripping devices 9 are arranged is guided in one of the guides.
- the gripping devices 9 are guided on the bar so that they can be moved vertically.
- a second rod magazine 1 is arranged laterally next to the first rod magazine 3.
- the first rod magazine 3 can be connected to the second rod magazine 1 by means of first connecting elements 2 formed on the first rod magazine 3.
- the first connecting elements 2 of the first rod magazine 3 are designed by means of receptacles which are formed at the end of the first rod magazine 3 (here the head pieces 13).
- the second rod magazine 1 has second connecting elements 10 which are designed as locating bolts and with which the second rod magazine 1 can be connected to the first rod magazine 3.
- the second rod magazine 1 can be suspended with the second connecting elements 10 in the first connecting elements 2 of the first rod magazine 3.
- One of the two second connecting elements 10 is arranged at one end of the second rod magazine 1.
- a crane 5 placed on an anchor plate 4 can accommodate the second rod magazine 1, as shown in FIG Fig. 2 is shown, and move and hang on the first rod magazine 3.
- the transfer device 6 can be unlocked to remove rod sections 7 from the second rod magazine 1 and to insert them into the drill rod axis 8 (or vice versa), so that the travel path across the drill rod axis 8 to about the second rod magazine 1 is sufficient, guides being formed on the second rod magazine 1, as are also present in relation to the first rod magazine 3.
- Rod magazine 1 can be connected to the first rod magazine 3 if necessary. If there is a further need for rod sections 7, the empty second one can then Rod magazine 1 can be replaced or exchanged by a further "second" rod magazine 1 filled with rod sections 7.
- the Fig. 3 shows a detailed view of the Fig. 2 from above in an end region of the first rod magazine 3 and the second rod magazine 1.
- the second rod magazine 1 is suspended in fork-shaped brackets as second connecting elements 2 of the first rod magazine 3 by means of connecting elements 10 arranged on the end and designed as bolts.
- the second connecting elements 2 are also arranged at the end in the edge region of the first rod magazine 3.
- the tabs extend in a direction parallel to the drill pipe axis offset from this.
- the bolts extend transversely to the longitudinal axis of the second rod magazine 1.
- the bolt, which is designed as a second connecting element 10 of the second rod magazine 1 has a recess. By hanging the bolt in the bracket, it can be fixed in height.
- the tab specifies a reference area or reference point for the height. The turning enables fixation in a position transverse to the drill rod axis and thus offers the possibility of referencing.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Erdbohrvorrichtung, ein System umfassend eine Erdbohrvorrichtung, ein Verfahren zum Erdbohren und eine Verwendung einer Erdbohrvorrichtung.
- Aus
DE 10 2009 035 277 A1 ist eine Bohrvorrichtung bekannt, die ein Gestängemagazin mit einer Vielzahl darin gelagerter Gestängeschüsse, eine Bohrlafette sowie eine Übergabevorrichtung, mit der die Gestängeschüsse aus dem Gestängemagazin entnommen und in der Bohrlafette positioniert werden können, aufweist. Das Gestängemagazin ist neben einem Grundträger der Bohrlafette positioniert. Das Gestängemagazin weist die Form eines Quaders auf und ist aus einer Mehrzahl miteinander verbundener Rahmenprofile aufgebaut. An der Oberseite des Gestängemagazins ist dieses offen ausgebildet, so dass die Übergabevorrichtung in das Gestängemagazin hineingreift und einen Gestängeschuss entnehmen kann. Die Übergabevorrichtung ist über einen Trägerrahmen sowohl mit einer Außenwand des Gestängemagazins als auch mit dem Grundträger der Bohrlafette verbunden. Am Trägerrahmen sind horizontal ausgerichtete Zahnstangen vorhanden, die mit Antriebszahnrädern eines Antriebs kämmen. Eine Greifeinheit der Übergabevorrichtung kann entlang der horizontalen Zahnstangen in horizontaler Richtung verfahren werden. - Es hat sich herausgestellt, dass bekannte Bohrvorrichtungen zwar gute Ergebnisse erzielen, aber bei einer durchzuführenden Erdbohrung der Fall auftreten kann, dass die Anzahl der ursprünglich im Gestängemagazin bevorrateten Gestängeschüsse nicht ausreicht und Gestängeschüsse in das Gestängemagazin nachgefüllt werden müssen.
- Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Erdbohrvorrichtung, ein System umfassend eine Erdbohrvorrichtung, ein Verfahren zum Erdbohren und eine Verwendung einer Erdbohrvorrichtung zu schaffen, bei der bzw. dem eine einfach aufgebaute Erdbohrvorrichtung verwendet werden kann und eine flexiblere Handhabung ermöglicht ist, insbesondere, wenn sich herausstellen sollte, dass die Anzahl der im Gestängemagazin ursprünglich bevorrateten Gestängeschüsse für den Abschluss einer Erdbohrung nicht ausreicht.
- Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche und der Beschreibung.
- Kerngedanke der Erfindung ist es, neben dem eigentlichen Gestängemagazin der Erdbohrvorrichtung ein weiteres bzw. zweites Gestängemagazin vorzusehen, welches optional neben dem ersten bzw. ursprünglichen Gestängemagazin angeordnet werden kann. Hierdurch muss das eigentliche bzw. ursprüngliche Gestängemagazin nicht wieder, insbesondere händisch, nachbefüllt werden, sondern es kann ein weiteres schon befülltes Gestängemagazin verwendet werden, welches neben dem ursprünglichen Gestängemagazin angeordnet werden kann.
- Die Erfinder haben mit der Vorstellung gebrochen, dass das Gestängemagazin, welches ursprünglich mit Gestängeschüssen befüllt ist, zum Weiterführen der Erdbohrung wieder mit Gestängeschüssen befüllt werden muss. Stattdessen schlagen sie den zunächst widersinnigen Ansatz vor, seitlich neben dem Gestängemagazin ein weiteres bzw. zweites Gestängemagazin anzuordnen, das mit weiteren Gestängeschüssen befüllt ist, mit denen die Erdbohrung dann zu Ende gebracht werden kann. Das einfache Vorsehen eines weiteren Gestängemagazins, welches gegebenenfalls wieder seinerseits ausgetauscht werden kann, war bisher nicht in Betracht gezogen worden, da die Bewegung der Transfervorrichtung, die den Gestängeschuss aus dem ersten Gestängemagazin in eine Position des Gestängeschusses entlang der Bohrgestängeachse bewegt, auf das erste Gestängemagazin beschränkt war. Zudem bestanden wohl Bedenken aufgrund des nicht unerheblichen Gewichts, welches ein weiteres Gestängemagazin - und dann auch noch seitlich neben dem ersten Gestängemagazin - aufweist. Ein derartiges Gewicht kann die Stabilität beeinträchtigen. Mittels mehrerer, nacheinander verwendbarer "zweiter" Gestängemagazine, die nacheinander mit dem ersten Gestängemagazin verbunden werden können, kann eine längere Erdbohrung ohne händisches Nachfüllen durchgeführt werden.
- Die Erfindung schafft eine Erdbohrvorrichtung mit einer Bohrlafette, die eine Bohrgestängeachse definiert. Die Erdbohrvorrichtung weist ein erstes Gestängemagazin für eine Mehrzahl an Gestängeschüssen und eine Transfervorrichtung für den Transfer eines Gestängeschusses zwischen dem ersten Gestängemagazin und einer Position des Gestängeschusses entlang der Bohrgestängeachse auf. Am ersten Gestängemagazin und/oder an der Bohrlafette ist mindestens ein erstes Verbindungselement zum Verbinden des ersten Gestängemagazins mit einem zweiten Gestängemagazin so angeordnet, dass das zweite Gestängemagazin neben dem ersten Gestängemagazin angeordnet ist.
- Der Begriff "Erdbohrvorrichtung" umfasst im Sinne der Beschreibung jede Vorrichtung, welche insbesondere ein Gestängeschüsse aufweisendes Bohrgestänge in einem bestehenden oder zu erstellenden Kanal im Erdreich bewegt, um eine Bohrung, insbesondere eine Horizontalbohrung (HD), zu erstellen oder aufzuweiten oder Rohrleitungen oder andere lange Körper in das Erdreich einzuziehen. Bei der Erdbohrvorrichtung kann es sich insbesondere um eine HD-Vorrichtung handeln. Eine Erdbohrvorrichtung kann eine ein Bohrgestänge antreibende Vorrichtung sein, die insbesondere erdreichverdrängend arbeiten kann, und das Bohrgestänge translatorisch und/oder rotatorisch in längsaxialer Richtung des Bohrgestänges in das Erdreich einbringt. Eine Bohrung kann dabei durch Zug- oder Druckbeaufschlagung auf das Bohrgestänge in das Erdreich eingebracht werden.
- Der Begriff "Erdreich" im Sinne der vorliegenden Beschreibung umfasst insbesondere jede Art von Material, insbesondere Erde, Sand und/oder Stein, in welchem bestehende oder zu erstellende, vorzugsweise zumindest abschnittsweise horizontale, Kanäle bzw. Bohrungen eingebracht werden können.
- Der Begriff "Bohrlafette" umfasst ein, insbesondere fahrbares, Gestell, auf dem ein Schlitten zum Bewegen des Bohrgestänges vorgesehen sein kann, der in Richtung der Bohrgestängeachse hin und her bewegbar ist, um das Bohrgestänge drückend oder ziehend im Erdreich zu bewegen. Die Bohrlafette umfasst in der Regel zumindest den Schlitten und/oder einen Linearantrieb zum Vortreiben des Bohrgestänges. Der Linearantrieb kann zusätzlich oder alternativ einen Rotationsantrieb zum rotierenden Antreiben des Bohrgestänges aufweisen. Die Bohrlafette kann ferner eine oder mehrere Klemmeinrichtungen, über die das Bohrgestänge bzw. ein anzusetzender Gestängeschuss fixiert werden kann, aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass eine Klemmvorrichtung an der Bohrlafette vorgesehen ist, mittels derer das freie Ende des Bohrgestänges fixiert werden kann, um ein Verbinden eines neu anzusetzenden Gestängeschusses mit dem schon verbohrten Bohrgestänge zu ermöglichen.
- Der Begriff "Bohrgestängeachse" betrifft insbesondere die Achse, die durch die Längsachsen der einzelnen Gestängeschüsse des Bohrgestänges gebildet werden, wobei insbesondere die Längsachsen der Gestängeschüsse betrachtet werden, die im näheren Bereich der Erdbohrvorrichtung im Bohrgestänge vorliegen, insbesondere des letzten und/oder vorletzten Gestängeschusses im Bohrstrang, dessen Längsachse durch das Antriebselement, mit dem der letzte Gestängeschuss in Eingriff ist, vorgesehen sein kann. Im Wesentlichen wird die Bohrgestängeachse durch die Bohrlafette definiert, auf der der Schlitten bewegbar ist, mit dem eine Aufnahme verfahrbar ist, in die ein Gestängeschuss eingebracht werden kann, um den Gestängeschuss mit dem verbohrten Bohrgestänge zu verbinden.
- Der Begriff "Bohrgestänge" im Sinne der Beschreibung umfasst jedwedes Mittel, das im Erdreich eingebracht werden kann, um eine Bohrung in das Erdreich einzubringen. Das Bohrgestänge kann insbesondere ein Gestänge, eine Kette und/oder ein Seil aufweisen. Der Begriff "Bohrgestänge" umfasst dabei im Sinne der Beschreibung nicht ausschließlich starre, einzelne miteinander mittelbar oder unmittelbar verbundene Gestängeschüsse aufweisende Bohrgestänge, sondern insbesondere sämtliche Kraftübertragungselemente, die bei einer Erdbohrvorrichtung eingesetzt werden können. Ferner umfasst das Bohrgestänge an einem, insbesondere vorderseitigen, Ende einen Bohrkopf und eine gegebenenfalls vorhandene Bohrkopfspitze oder einen dem Bohrkopf benachbarten Bereich, der insbesondere die gleiche Ausrichtung wie der Bohrkopf aufweisen kann. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein vorderseitiger Abschnitt eines Bohrgestänges als Bohrkopf oder Bohrwerkzeug ausgestaltet.
- Der Begriff "Transfervorrichtung" umfasst im Sinne der Beschreibung eine Vorrichtung zum Greifen eines Gestängeschusses, insbesondere mittels einer oder mehrerer Greifvorrichtungen. Die Transfervorrichtung weist eine Möglichkeit zum Verfahren der mindestens einen Greifvorrichtung auf, mittels derer ein Gestängeschuss insbesondere im Gestängemagazin aufgenommen bzw. gegriffen werden kann und in eine Position in Richtung der Bohrgestängeachse verfahren werden kann. Es kann auch möglich sein, dass die Transfervorrichtung einen Gestängeschuss von einer Position in Richtung der Bohrgestängeachse in das Gestängemagazin bewegen kann, beispielsweise wenn das Bohrgestänge aus dem Erdreich gezogen wird. Die mindestens eine Greifvorrichtung kann vertikal und horizontal, sowohl quer als auch in Längsrichtung, parallel zur Bohrgestängeachse, verfahren werden. Die Transfervorrichtung kann insbesondere wie die aus der
DE 10 2009 035 277 A1 bekannte Übergabevorrichtung ausgestaltet sein. - In einer bevorzugten Ausführungsform kann am ersten Gestängemagazin eine Führung für eine Bewegung der Transfervorrichtung vorhanden sein. Im Sinne der Beschreibung umfasst der Begriff "Führung" ein oder mehrere Bauelemente, an bzw. auf dem bzw. denen ein weiteres Bauelement - hier die Transfervorrichtung - entlang geführt werden kann. Eine Führung gibt eine Richtung der Bewegung vor und kann insbesondere als Abstützung dienen. Die Führung kann eine oder mehrere Schienen aufweisen, die insbesondere quer zur Bohrgestängeachse ausgerichtet ist bzw. sind. Die Führung kann als eine oder mehrere Profilschienen ausgestaltet sein. Die Führung(en) kann bzw. können von der Transfervorrichtung umgriffen werden. Die Führung(en) kann bzw. können als offenes Profil ohne ein Umgreifen durch die Transfervorrichtung ausgestaltet sein. Die Führung kann als Linearführung ausgeführt sein. Die Transfervorrichtung kann mittels Gleitstücken, Rollen oder ähnlichem in der Führung bewegt werden.
- Ein "Gestängemagazin" im Sinne der Beschreibung umfasst insbesondere ein Magazin, welches zwei Stirnelemente bzw. Kopfstücke aufweist, an denen Trennelemente vorgesehen sind. Die Trennelemente können insbesondere aufeinander zu gerichtet sein, um eine Einteilung bzw. Fächer oder Reihen der Gestängeschüsse im Gestängemagazin vorzugeben. Der Begriff "Gestängemagazin" umfasst im Sinne der Beschreibung auch ein Gestänge, wie es aus
DE 10 2009 035 277 A1 bekannt ist. - In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Führung für eine Bewegung der Transfervorrichtung quer zur Bohrgestängeachse ausgestaltet. Hierdurch kann das erste Gestängemagazin neben der Bohrlafette angeordnet sein. Ein einfacher Transfer bzw. eine Überführung aus dem ersten Gestängemagazin in die Bohrgestängeachse ist möglich. Eine Rotation und/oder ein Bewegen des Gestängeschusses entlang der Bohrgestängeachse kann reduziert werden.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Transfervorrichtung zwei Greifvorrichtungen zum Greifen eines Gestängeschusses auf. Hierdurch kann eine sichere Handhabung mittels der Transfervorrichtung erfolgen. Ein ruhiger Transfer ist möglich. Die Greifvorrichtungen können in Richtung der Bohrgestängeachse beabstandet zueinander angeordnet sein. Insbesondere können die Greifvorrichtungen einen festen Winkel zur Bohrgestängeachse haben, so dass insbesondere im Wesentlichen parallel zur Bohrgestängeachse vorliegende Gestängeschüsse einfach gegriffen werden können.
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Transfervorrichtung derart ausgestaltet, über das zweite Gestängemagazin quer zur Bohrgestängeachse bewegt zu werden. Insbesondere kann die Transfervorrichtung "freigeschaltet werden" über die ursprüngliche Begrenzung der Bewegung, die das erste Gestängemagazin bzw. die Führung am ersten Gestängemagazin vorgab, bewegt zu werden. Es kann eine mechanische und/oder elektrische bzw. elektronische Freigabe erfolgen, die ermöglicht, dass die Transfervorrichtung auch über das zweite Gestängemagazin bewegt werden kann, und zwar quer zu diesem. Insbesondere kann sich die Führung, die an dem ersten Gestängemagazin ausgebildet ist, am zweiten Gestängemagazin, insbesondere bevorzugt nahtlos, fortsetzen. Hinsichtlich der Bewegung der Transfervorrichtung kann eine, im Wesentlichen ohne Unterbrechung ausgestaltete, Führung über dem ersten und zweiten Gestängemagazin gebildet sein. Das erste Gestängemagazin und das zweite Gestängemagazin können hinsichtlich der Verbindung, die mittels des mindestens einen ersten Verbindungselements durchgeführt wird, das zweite Gestängemagazin so zum ersten Gestängemagazin ausrichten, dass sich eine Führung für die Transfervorrichtung im Wesentlichen lückenlos über das erste Gestängemagazin hin zum zweiten Gestängemagazin quer zur Bohrgestängeachse erstreckt, mittels derer die Transfervorrichtung über das erste und das zweite Gestängemagazin zum Zugriff auf darin enthaltene Gestängeschüsse verfahren werden kann.
- Eine Freischaltung der Transfervorrichtung hinsichtlich einer ursprünglichen Begrenzung der Bewegung, die im Wesentlichen durch die Breite des ersten Gestängemagazins vorgesehen war, kann durch Entfernen von Anschlag- bzw. Stoppelementen oder ähnlichem (welche der Sicherheit dienen) mechanisch aufgehoben werden und/oder der elektrisch bzw. elektronisch nachgehaltene Fahrweg der Transfervorrichtung über das zweite Gestängemagazin hinweg bis in den seitlichen Endbereich desselben verlängert werden. Die Transfervorrichtung kann eine Wegmesseinrichtung aufweisen, die den zurückgelegten Weg der Transfervorrichtung erfassen kann.
- Das erste Verbindungselement bzw. die ersten Verbindungselemente können mit ihrer Position eine Referenzposition bzw. Referenzpositionen angeben, die ermöglicht bzw. ermöglichen, dass das zweite Gestängemagazin derart mit dem ersten Gestängemagazin verbunden werden kann, dass das zweite Gestängemagazin derart zum ersten Gestängemagazin angeordnet werden kann, dass ein Zugriff der Transfervorrichtung - gegebenenfalls nach einer "Freischaltung" der Bewegung - auf die im zweiten Gestängemagazin befindlichen Gestängeschüsse möglich ist.
- Sofern angegeben ist, dass das erste Verbindungselement bzw. die ersten Verbindungselemente auch an der Bohrlafette ausgestaltet sein können, so trägt dies der Ausgestaltung Rechnung, dass das zweite Gestängemagazin auch mittelbar über die Bohrlafette mit dem ersten Gestängemagazin verbunden werden kann. Unter dem Begriff des Verbindens des ersten Gestängemagazins mit dem zweiten Gestängemagazin ist ein funktionaler Bedeutungsinhalt umfasst, der der Überlegung Rechnung trägt, dass das zweite Gestängemagazin mit dem ersten Gestängemagazin verbunden werden muss, damit die Transfervorrichtung auch auf das zweite Gestängemagazin zugreifen kann. Insofern können das erste und das zweite Gestängemagazin auch mittelbar über die Bohrlafette mittels eines oder mehrerer an der Bohrlafette angeordneter erster Verbindungselemente miteinander verbunden sein.
- In einer bevorzugten Ausführungsform sind mehr als ein Verbindungselement am ersten Gestängemagazin ausgebildet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind je ein Verbindungselement an einem Kopfstück bzw. Stirnelement des ersten Gestängemagazins ausgebildet. Hier ist eine Anordnung der ersten Verbindungselemente an den Kopfstücken bzw. den Stirnelementen bevorzugt, die sich seitlich am ersten Gestängemagazin in Richtung der Längsachse des ersten Gestängemagazins erstrecken Hierdurch kann das zweite Gestängemagazin endseitig gelagert werden
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Verbindungselement ausgewählt aus der Gruppe der folgenden Elemente, mit denen eine mechanische Verbindung durchführbar ist: Aufnahme, Vertiefung, Vorsprung, Leiste, Haken, Bolzen, Lasche oder ähnlichem.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Gestängemagazin zwei quer zur Längsrichtung der Lafette verlaufende Kopfstücke auf, an denen je mindestens eine Führung für die Transfervorrichtung angeordnet ist. Die Führung kann direkt mit einem Kopfstück verbunden sein. Die Führung kann oberhalb des Kopfstücks direkt mit diesem verbunden sein. Hierdurch kann eine einfache Ausgestaltung des ersten Gestängemagazins als Führung verwendet werden. Die Ausrichtung des ersten Gestängemagazins mit den Kopfstücken kann vereinfacht zur Ausrichtung der Transfervorrichtung bzw. der Greifvorrichtung der Transfervorrichtung verwendet werden. Die Transfervorrichtung kann zur Stabilisierung in Längsrichtung des ersten Gestängemagazins verwendet werden. Eine gegenseitige Stabilisierung ist möglich. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Kopfstücke an die Bohrlafette angeschraubt und/oder mit dieser verschweißt werden, ohne eine direkte Stabilisierung mittels der Transfervorrichtung vorzusehen, wenn beispielsweise die Führung(en) als offenes Profil ausgebildet ist bzw. sind.
- In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kopfstücke derart ausgestaltet, dass sie separat mit der Bohrlafette verbunden werden können. Ein Transport des ersten Gestängemagazins, welches im Wesentlichen die beiden Kopfstücke mit den daran angeordneten Trennelementen aufweist, wird vereinfacht. Die Vereinfachung betrifft sowohl die räumliche Ausdehnung des ersten Gestängemagazins als auch das für das erste Gestängemagazin verwendete Material. Es muss kein Rahmen verwendet werden, der schwieriger zu handhaben ist als die beiden einzelnen Kopfstücke. Ein einen zumindest abschnittsweise umlaufenden Rahmen aufweisendes Gestängemagazin ist nicht ausgeschlossen.
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Gestängemagazin verbindungsstrebenlos zwischen den beiden Kopfstücken ausgestaltet, d.h. es müssen keine Verbindungstreben vorgesehen sein, die die Kopfstücke miteinander verbinden. Hierdurch kann Material eingespart werden. Die beiden Kopfstücke können unabhängig voneinander gehandhabt werden. Eine Stabilisierung kann insbesondere über die Transfervorrichtung erfolgen, die mit den beiden Kopfstücken verbunden ist, wobei jedes der Kopfstücke eine Führung aufweist bzw. mit einer Führung verbunden sein kann. Ein erstes Gestängemagazin, welches verbindungsstrebenlos zwischen den beiden Kopfstücken ausgestaltet ist, war bis zu der vorliegenden Erfindung als nicht möglich erachtet worden. Ergänzend zu der Fehlvorstellung, dass zwingend ein rahmenmäßiger Aufbau des Gestängemagazins vorliegen müsse, haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung erkannt, dass selbst in einem solchen Falle ein zweites bzw. weiteres Gestängemagazin vorgesehen werden kann.
- In einer bevorzugten Ausführungsform sind an den Kopfstücken mehrere Trennelemente vorhanden, die sich versetzt zur und entlang der Bohrgestängeachse erstrecken. Dabei ist der Versatz im Wesentlichen so gewählt, dass sich die Trennelemente im Wesentlichen parallel entlang der Bohrgestängeachse erstrecken. Die Länge, die sich die Trennelemente versetzt entlang der Bohrgestängeachse erstrecken, ist geringer als die Hälfte der Länge der Gestängeschüsse. Die Länge der Trennelemente ist bevorzugt geringer als ein Drittel der Länge der Gestängeschüsse, insbesondere bevorzugt geringer als ein Viertel der Länge der Gestängeschüsse, besonders bevorzugt geringer als ein Fünftel der Länge der Gestängeschüsse, insbesondere bevorzugt geringer als ein Sechstel der Länge der Gestängeschüsse, ganz besonders bevorzugt geringer als ein Siebtel der Länge der Gestängeschüsse. Hierdurch kann Material eingespart werden, wobei zudem eine klare Trennung der Fächer für die einzelnen Gestängeschüsse gebildet wird. Gewicht und Material kann eingespart werden.
- Die Erfindung schafft auch ein System mit einer Erdbohrvorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben ist. Ferner umfasst das System auch ein zweites Gestängemagazin.
- Das zweite Gestängemagazin kann insbesondere einen rahmenartigen Aufbau aufweisen, bei dem mindestens ein Rahmen als Grundgerüst vorhanden ist, um das zweite Gestängemagazin als Ganzes zusammen mit den darin enthaltenen Gestängeschüssen bewegen zu können. Das zweite Gestängemagazin kann beispielsweise mittels eines Krans bewegt werden, um das zweite Gestängemagazin mit dem ersten Gestängemagazin zu verbinden. Insbesondere an den Längsseiten weist das zweite Gestängemagazin jeweils eine Seitenwand auf, die Öffnungen aufweisen kann, um beispielsweise das Gewicht des zweiten Gestängemagazins zu reduzieren und/oder Material für das zweite Gestängemagazin einzusparen. Ferner kann durch die Öffnungen auf darin angeordnete Gestängeschüsse zugegriffen werden, beispielsweise um die Gestängeschüsse mit einem Hochdruckreiniger zu reinigen und/oder durchzuspülen.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Gestängemagazin eine räumliche Erstreckung quer zur Längsachse auf, die eine Aufnahme von einem oder zwei Gestängeschüssen nebeneinander erlaubt. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass es bei einem Verbinden des zweiten Gestängemagazins mit dem ersten Gestängemagazin nicht zu einer ungünstigen Verlagerung des Schwerpunkts der Erdbohrvorrichtung kommt. Die Erfinder haben dabei erkannt, dass das Vorsehen nur einer oder zweier Spalten von Gestängeschüssen in dem zweiten Gestängemagazin ausreichend sein kann, um eine Erdbohrung vervollständigen zu können, bei der geringfügige Abweichungen in der Planung zu einer erhöhten Anzahl von notwendigen Gestängeschüssen geführt haben. Demzufolge kann das zweite Gestängemagazin nur eine Spalte von Gestängeschüssen aufweisen, so dass das Gestängemagazin keine Trennelemente aufzuweisen braucht. Bei dem Vorsehen zweier Spalten von Gestängeschüssen nebeneinander, bedarf es nur eines Trennelements.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Gestängemagazin ein zweites Verbindungselement zum mechanischen Zusammenwirken mit dem ersten Verbindungselement auf. Hierdurch kann neben dem Vorsehen eines Verbindungselements am ersten Gestängemagazin und/oder an der Bohrlafette ein zweiter Referenzpunkt bzw. ein zweiter Referenzbereich am zweiten Gestängemagazin gebildet werden. Der zweite Referenzbereich kann mit einem ersten Referenzbereich, der durch das bzw. die ersten Verbindungselemente gebildet ist, wechselwirken, um das zweite Gestängemagazin zum ersten Gestängemagazin auszurichten. Definierte Referenzpunkt bzw. Referenzbereiche helfen Fehler zu minimieren.
- Insbesondere kann das zweite Gestängemagazin mit dem ersten Gestängemagazin derart verbunden werden, dass die in dem zweiten Gestängemagazin bevorrateten Gestängeschüsse parallel versetzt zu gegebenenfalls im ersten Gestängemagazin vorhandenen Gestängeschüssen angeordnet sind. Hierdurch kann erreicht werden, dass das zweite Gestängemagazin eine virtuelle Erweiterung des ersten Gestängemagazins ist. Bei der gegebenenfalls vorgenommenen Freischaltung der Transfervorrichtung in der Bewegung über das zweite Gestängemagazin kann einer Steuereinrichtung für die Transfervorrichtung mitgeteilt werden, wie weit die Transfervorrichtung sich quer zur Bohrgestängeachse bewegen muss, um über einem Gestängeschuss im zweiten Gestängemagazin angeordnet zu sein. Alternativ und/oder zusätzlich kann eine Steuerung der Transfervorrichtung derart ausgestaltet sein, dass ein Befehl oder Menüpunkt "weiteres Gestängemagazin vorhanden" angewählt werden kann, mit dem der Transfervorrichtung die notwendigen Bewegungen bzw. Bewegungskoordinaten zum Zugriff auf die Gestängeschüsse des zweiten Gestängemagazins übermittelt werden. Mittels einer möglichen Normierung des zweiten Gestängemagazins kann einer Steuereinrichtung der Transfervorrichtung mitgeteilt werden, ob und welches zweite Gestängemagazin verwendet wird. Eine Bedienperson muss dann nur noch auswählen, welche Art eines zweiten Gestängemagazins verwendet wird.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist das System einen Kran zum Bewegen des zweiten Gestängemagazins auf. Aufgrund einer möglichen kleineren Ausgestaltung des zweiten Gestängemagazins gegenüber dem ersten Gestängemagazin ist ein verhältnismäßig kleiner Kran ausreichend, um das zweite Gestängemagazin mit dem ersten Gestängemagazin zu verbinden.
- Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Erdbohren mit einer Erdbohrvorrichtung. Das Verfahren umfasst den Schritt eines Anordnens eines zweiten Gestängemagazins neben einem ersten Gestängemagazin.
- Die Erfindung schafft auch eine Verwendung einer Erdbohrvorrichtung zum Erdbohren, wobei eine Erdbohrvorrichtung mit einer Bohrlafette, die eine Bohrgestängeachse definiert, verwendet wird. Es wird ferner ein erstes Gestängemagazin für eine Mehrzahl an Gestängeschüssen und eine Transfervorrichtung für den Transfer eines Gestängeschusses zwischen dem ersten Gestängemagazin und einer Position des Gestängeschusses entlang der Bohrgestängeachse verwendet. Zudem wird ein neben dem ersten Gestängemagazin anordbares zweites Gestängemagazin verwendet.
- Der Begriff "aufweisen" umfasst im Sinne der Beschreibung sowohl den dem Begriff innewohnenden Bedeutungsinhalt, dass weitere Elemente neben den genannten Elementen vorgesehen sein können (nicht abschließende Aufzählungen), aber auch den Bedeutungsinhalt, dass der Begriff "aufweisen" synonym für "bestehen aus" bzw. "gebildet aus" verwendet wird.
- Der Begriff "ein" insbesondere bei der Verwendung "ein Verbindungselement" umfasst im Sinne der Beschreibung eine unbestimmte Anzahl in Bezug genommener Elemente, denen der Begriff "ein" vorangestellt ist. Es kann aber auch sein, dass der Begriff "ein" im Sinne eines konkreten Zahlwortes verstanden werden kann, so dass nur eines der in Bezug genommenen Elemente, denen der Begriff "ein" vorangestellt ist, vorhanden sein kann.
- Die Aspekte des Systems, des Verfahrens und der Verwendung der Erdbohrvorrichtung betreffen in analoger Weise die Ausführungen zum Aspekt der Erdbohrvorrichtung selbst. Die sich hieraus ergebende Konstruktion und Ausgestaltung der Erdbohrvorrichtung kann sich auch in den Merkmalen des Aspekts des Systems, des Verfahrens und der Verwendung wiederspiegeln, so dass sich entsprechende Ausführungen zu den Aspekten des Systems, des Verfahrens und der Verwendung aus den Ausführungen zum Aspekt der Erdbohrvorrichtung ergeben.
- Die vorstehenden Ausführungen stellen ebenso wie die nachfolgende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen keinen Verzicht auf bestimmte Ausführungsformen oder Merkmale dar.
- Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
- In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine Erdbohrvorrichtung mit einem ersten Gestängemagazin und einem zweiten Gestängemagazin;
- Fig. 2
- eine Ansicht des zweiten Gestängemagazins mit einem Kran zum Anheben und Bewegen des Gestängemagazins; und
- Fig. 3
- eine Detailansicht von
Fig. 2 von oben. - Die
Figur 1 zeigt eine Erdbohrvorrichtung 11, mit der eine Erdbohrung in das Erdreich eingebracht werden kann. Die Erdbohrvorrichtung 11 weist eine Bohrlafette 12 auf. Die Bohrlafette 12 definiert eine Bohrgestängeachse 8, die in Form einer gestrichelten Linie schematisch in derFig. 1 dargestellt ist. Entlang der Bohrgestängeachse 8 kann sich ein Antriebselement bzw. ein Anschluss bewegen, welches bzw. welcher an bzw. auf einem Schlitten auf der Bohrlafette 12 angeordnet ist. Das Antriebselement bzw. der Anschluss kann mit Gestängeschüssen 7, die in einem ersten Gestängemagazin 3 angeordnet sind, verbunden werden, um diese mit dem schon verbohrten Bohrgestänge zu verbinden und in das Erdreich einzutreiben. Das erste Gestängemagazin 3 weist Trennelemente auf, die sich im Wesentlichen entlang der Bohrgestängeachse 8 versetzt zu dieser erstrecken. Durch die Trennelemente werden Fächer bzw. nebeneinander angeordnete Reihen oder Spalten für die Aufnahme von Gestängeschüssen 7 gebildet. In den Fächern können die Gestängeschüsse 7 übereinander angeordnet werden. - Um die in dem ersten Gestängemagazin 3 gelagerten bzw. bevorrateten Gestängeschüsse 7 aufzunehmen und in die Bohrgestängeachse 8 zu überführen, ist eine Transfervorrichtung 6 vorgesehen, die zwei Greifvorrichtungen 9 aufweist, mit der ein Gestängeschuss 7 gegriffen werden kann. Die Greifvorrichtungen 9 können vertikal und horizontal, sowohl quer als auch in Längsrichtung, parallel zur Bohrgestängeachse 8, verfahren werden.
- Es ist eine Führung an dem ersten Gestängemagazin 3 angeordnet, die eine horizontale Bewegung der Greifvorrichtungen 9 der Transfervorrichtung 6 ermöglicht. Hierdurch kann ein Gestängeschuss 7 quer zur Bohrgestängeachse 8 bewegt werden. Eine Führung ist dabei mit je einem Kopfstück 13 des ersten Gestängemagazins 3 kopfseitig verbunden. In der in
Fig. 1 dargestellten Ausführungsform liegt eine unmittelbare Verbindung zwischen der Führung und dem Kopfstück 13 vor. Die Führung ist als Linearführung ausgestaltet. Je ein Ende eines Balkens, an dem die Greifvorrichtungen 9 angeordnet sind, ist in einer der Führungen geführt. - Zum Bewegen der Greifvorrichtungen 9 in im Wesentlichen vertikaler Richtung sind die Greifvorrichtungen 9 am Balken in der Höhe beweglich geführt.
- Seitlich neben dem ersten Gestängemagazin 3 ist ein zweites Gestängemagazin 1 angeordnet. Das erste Gestängemagazin 3 kann mit dem zweiten Gestängemagazin 1 mittels an dem ersten Gestängemagazin 3 ausgebildeter erster Verbindungselemente 2 verbunden werden. Die ersten Verbindungselemente 2 des ersten Gestängemagazins 3 sind mittels Aufnahmen ausgestaltet, die endseitig am ersten Gestängemagazin 3 (hier den Kopfstücken 13) ausgebildet sind.
- Das zweite Gestängemagazin 1 weist zweite Verbindungselemente 10 auf, die als Aufnahmebolzen ausgestaltet sind und mit denen das zweite Gestängemagazin 1 mit dem ersten Gestängemagazin 3 verbunden werden kann. Das zweite Gestängemagazin 1 kann mit den zweiten Verbindungselementen 10 in die ersten Verbindungselemente 2 des ersten Gestängemagazins 3 eingehängt werden. Eines der beiden zweiten Verbindungselemente 10 ist endseitig an einem Ende des zweiten Gestängemagazins 1 angeordnet. Ein auf einer Ankerplatte 4 platzierter Kran 5 kann das zweite Gestängemagazin 1 aufnehmen, wie es in der
Fig. 2 dargestellt ist, und bewegen sowie an dem ersten Gestängemagazin 3 einhängen. - Die Transfervorrichtung 6 kann nach dem Verbinden des zweiten Gestängemagazins 1 mit dem ersten Gestängemagazin 3 zum Herausnehmen von Gestängeschüssen 7 aus dem zweiten Gestängemagazin 1 und zum Einbringen in die Bohrgestängeachse 8 (oder umgekehrt) entriegelt werden, so dass der Verfahrweg quer zur Bohrgestängeachse 8 bis über das zweite Gestängemagazin 1 reicht, wobei an dem zweiten Gestängemagazin 1 Führungen ausgebildet sind, wie sie in Bezug auf das erste Gestängemagazin 3 auch vorhanden sind.
- Mit dem auf der Ankerplatte 4 platzierten Kran 5 kann das eine zweite Gestängemagazin 1 bei Bedarf mit dem ersten Gestängemagazin 3 verbunden werden. Sollte sich ein weiterer Bedarf an Gestängeschüssen 7 ergeben, so kann das dann leere zweite Gestängemagazin 1 durch ein mit Gestängeschüssen 7 befülltes weiteres "zweites" Gestängemagazin 1 ersetzt bzw. getauscht werden.
- Die
Fig. 3 zeigt eine Detailansicht derFig. 2 von oben in einem endseitigen Bereich des ersten Gestängemagazin 3 und des zweiten Gestängemagazins 1. Das zweite Gestängemagazin 1 ist mittels endseitig an diesem angeordneten Verbindungselementen 10, die als Bolzen ausgestaltet sind, in gabelförmigen Laschen als zweite Verbindungselemente 2 des ersten Gestängemagazins 3 eingehängt. Die zweiten Verbindungselemente 2 sind ebenfalls endseitig im Randbereich des ersten Gestängemagazins 3 angeordnet. Die Laschen erstrecken sich in einer Richtung parallel zur Bohrgestängeachse versetzt zu dieser. Die Bolzen erstrecken sich quer zur Längsachse des zweiten Gestängemagazins 1. Der Bolzen, der als zweites Verbindungselement 10 des zweiten Gestängemagazins 1 ausgestaltet ist, weist eine Eindrehung auf. Durch die Einhängung des Bolzens in der Lasche ist eine Fixierung in der Höhe möglich. Die Lasche gibt einen Referenzbereich bzw. Referenzpunkt für die Höhe vor. Die Eindrehung ermöglicht eine Fixierung in einer Position quer zur Bohrgestängeachse und bietet somit die Möglichkeit einer Referenzierung.
Claims (9)
- Erdbohrvorrichtung (11) mit einer Bohrlafette (12), die eine Bohrgestängeachse (8) definiert, einem ersten Gestängemagazin (3) für eine Mehrzahl an Gestängeschüssen (7) und einer Transfervorrichtung (6) für den Transfer eines Gestängeschusses (7) zwischen dem ersten Gestängemagazin (3) und einer Position des Gestängeschusses (7) entlang der Bohrgestängeachse (8), dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Gestängemagazin (3) und/oder an der Bohrlafette (12) mindestens ein erstes Verbindungselement (2) zum Verbinden des ersten Gestängemagazins (3) mit einem zweiten Gestängemagazin (1) so angeordnet ist, dass das zweite Gestängemagazin (1) neben dem ersten Gestängemagazin (3) angeordnet ist.
- Erdbohrvorrichtung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transfervorrichtung (6) derart ausgestaltet ist, über das zweite Gestängemagazin (1) quer zur Bohrgestängeachse (8) bewegt zu werden.
- Erdbohrvorrichtung (11) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement (2) ausgewählt ist aus der Gruppe der folgenden Elemente: Aufnahme, Vertiefung, Vorsprung, Leiste, Haken oder ähnlichem.
- System mit einer Erdbohrvorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und einem zweiten Gestängemagazin (1).
- System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gestängemagazin (1) eine räumliche Erstreckung quer zur Längsachse aufweist, die eine Aufnahme von einem oder zwei Gestängeschüssen (7) nebeneinander erlaubt.
- System nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gestängemagazin (1) ein zweites Verbindungselement (10) zum mechanischen Zusammenwirken mit dem ersten Verbindungselement (2) aufweist.
- System nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch einen Kran zum Bewegen des zweiten Gestängemagazins.
- Verfahren zum Erdbohren mit einer Erdbohrvorrichtung (11), gekennzeichnet durch ein Anordnen eines zweiten Gestängemagazins (1) neben einem ersten Gestängemagazin (3).
- Verwendung einer Erdbohrvorrichtung (11) zum Erdbohren, wobei eine Erdbohrvorrichtung (11) mit einer Bohrlafette (12), die eine Bohrgestängeachse (8) definiert, einem ersten Gestängemagazin (3) für eine Mehrzahl an Gestängeschüssen (7) und einer Transfervorrichtung (6) für den Transfer eines Gestängeschusses (7) zwischen dem ersten Gestängemagazin (3) und einer Position des Gestängeschusses (7) entlang der Bohrgestängeachse (8) verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein neben dem ersten Gestängemagazin (3) anordbares zweites Gestängemagazin (1) verwendet wird.
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