RU2773932C1

RU2773932C1 - Horizontal directional drilling rig

Info

Publication number: RU2773932C1
Application number: RU2021109859A
Authority: RU
Inventors: Мин ЛИ; Чжунхай ЧЖАН; Вэйсян ЛВ; Лихуа ХАНЬ; Юнхуа ЧЖАН; Мин Ян; Чун ХАО; Тао Ма
Original assignee: Сюйчжоу Сюйгун Фаундейшн Констракшн Машинери Ко., Лтд.
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2022-06-14

Abstract

FIELD: drilling.

SUBSTANCE: invention relates to the field of building engineering, in particular, to a horizontal directional drilling rig. The rig comprises a moving part (1), a drilling frame (2) placed on the moving part (1), a first support part (3) located secured on a fixed object and connected detachably with the first end of the drilling frame (2), and a second support part (4) located secured on the fixed object and connected detachably with the second end of the drilling frame (2), a drill bit (5) configured to move smoothly on the drilling frame (2), an auxiliary dismantling part (6) installed detachably on the drilling frame (2), wherein the auxiliary dismantling part (6) is configured to ensure the smooth movement of the drill bit (5) in the direction from the drilling frame (2) towards the auxiliary dismantling part (6).

EFFECT: effective reduction in the structural dimensions of the drilling rig and simplification of transportation thereof.

5 cl, 2 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ FIELD OF TECHNOLOGY

[0001] Настоящее изобретение относится к области строительного машиностроения и, в частности, к установке горизонтально-направленного бурения.[0001] The present invention relates to the field of construction engineering and, in particular, to the installation of horizontal directional drilling.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ BACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Установки горизонтально-направленного бурения являются строительными машинами, предназначенными для прокладки различных подземных общественных сооружений (таких как трубопроводы и кабели) без вскрытия поверхности земли. Установки горизонтально-направленного бурения широко применяются для монтажа и строительства трубопроводов для водоснабжения, электропитания, телекоммуникаций, транспортировки природного газа, транспортировки каменноугольного газа, нефти и т.п.[0002] Horizontal directional drilling rigs are construction machines designed to lay various underground public structures (such as pipelines and cables) without opening the earth's surface. Horizontal directional drilling rigs are widely used for the installation and construction of pipelines for water supply, power supply, telecommunications, natural gas transportation, coal gas transportation, oil transportation, etc.

[0003] Известно, что существующую установку горизонтально-направленного бурения малого и среднего размера транспортируют целиком, но очень большая буровая установка является тяжелой и имеет общую массу почти 150 т, а также большой габаритный размер. Кроме того, ее длина, ширина и высота превышают требования к транспортировке, предусмотренные государственными законами и правилами. Вся машина не может быть легко транспортирована, что в результате создает большую трудность и неудобство во время транспортировки между строительными площадками.[0003] It is known that an existing small to medium size horizontal directional drilling rig is transported as a whole, but a very large drilling rig is heavy and has a total weight of almost 150 tons, as well as a large overall size. In addition, its length, width, and height exceed the transportation requirements of national laws and regulations. The whole machine cannot be easily transported, resulting in great difficulty and inconvenience during transportation between construction sites.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ DISCLOSURE OF THE INVENTION

[0004] Настоящее изобретение предлагает установку горизонтально-направленного бурения с оптимизированной конструкцией.[0004] The present invention provides a horizontal directional drilling rig with an optimized design.

[0005] Согласно одному варианту реализации настоящего изобретения обеспечена установка горизонтально-направленного бурения, содержащая:[0005] According to one embodiment of the present invention, a horizontal directional drilling rig is provided, comprising:

[0006] перемещающуюся часть;[0006] the moving part;

[0007] буровую раму, размещенную на перемещающейся части;[0007] a drilling frame placed on the moving part;

[0008] первую опорную часть, расположенную с фиксацией на неподвижном объекте и рассоединяемым способом соединенную с первым концом буровой рамы; и[0008] the first support part located with fixation on a stationary object and releasably connected to the first end of the drilling frame; and

[0009] вторую опорную часть, расположенную с фиксацией на неподвижном объекте и рассоединяемым способом соединенную со вторым концом буровой рамы.[0009] the second support part, located with fixation on a fixed object and releasably connected to the second end of the drilling frame.

[0010] Согласно некоторым вариантам реализации установка горизонтально-направленного бурения также содержит:[0010] In some embodiments, the horizontal directional drilling rig also comprises:

[0011] бурильную головку, установленную с возможностью плавного перемещения на буровой раме.[0011] a drill head mounted for smooth movement on the drilling frame.

[0012] Согласно некоторым вариантам реализации установка горизонтально-направленного бурения также содержит:[0012] In some embodiments, the horizontal directional drilling rig also comprises:

[0013] вспомогательную демонтажную часть, установленную рассоединяемым способом на буровой установке, причем вспомогательная демонтажная часть выполнена с обеспечением возможности плавного перемещения для бурильной головки от буровой рамы к вспомогательной демонтажной части.[0013] an auxiliary dismantling portion releasably mounted on the drilling rig, the auxiliary dismantling portion being configured to smoothly move the drill head from the drilling frame to the auxiliary dismantling portion.

[0014] Согласно некоторым вариантам реализации перемещающаяся часть содержит:[0014] In some embodiments, the moving portion comprises:

[0015] шасси и[0015] Chassis and

[0016] стрелу, расположенную на шасси выдвижным способом, причем буровая рама поддерживается стрелой.[0016] the boom located on the chassis in a retractable way, and the drilling frame is supported by the boom.

[0017] Согласно некоторым вариантам реализации первая опорная часть содержит грунтовой анкер.[0017] In some embodiments, the first support portion comprises a ground anchor.

[0018] Согласно некоторым вариантам реализации вторая опорная часть содержит гидравлическую опору.[0018] In some embodiments, the second support portion comprises a hydraulic support.

[0019] Согласно некоторым вариантам реализации перемещающаяся часть выполнена в виде гидравлически перемещающегося механизма.[0019] According to some implementation options, the moving part is made in the form of a hydraulically moving mechanism.

[0020] Установка горизонтально-направленного бурения, обеспеченная в соответствии с техническим решением, описанным выше, содержит множество независимых блоков, которые не соединены друг с другом, а только обеспечивают поддержку между буровой рамой и перемещающейся частью. Такая конструкция обеспечивает возможность для различных частей удобного разделения на время транспортировки, что значительно упрощает транспортировку данной установки горизонтально-направленного бурения. Согласно техническому решению, описанному выше, установка горизонтально-направленного бурения имеет модульную рассоединяемую конструкцию и, таким образом, может быть демонтирована модульным способом на несколько независимых блоков, так что размер и вес каждого блока удовлетворяет требованиям, предусмотренным соответствующими законами и правилами. Таким образом, вся установка горизонтально-направленного бурения может быть быстро демонтирована и транспортирована по частям, что эффективно уменьшает ее конструктивный размер. Кроме того, большое и тяжелое оборудование, такое как большеразмерная установка горизонтально-направленного бурения, может быть быстро демонтировано и легко транспортировано при соблюдении установленных требований к транспортировке.[0020] The horizontal directional drilling rig provided in accordance with the technical solution described above contains a plurality of independent blocks that are not connected to each other, but only provide support between the drilling frame and the moving part. This design enables the various parts to be conveniently separated during transportation, which greatly simplifies the transportation of this horizontal directional drilling rig. According to the technical solution described above, the horizontal directional drilling rig has a modular decoupling structure and thus can be dismantled in a modular way into several independent blocks, so that the size and weight of each block meets the requirements stipulated by the relevant laws and regulations. Thus, the entire horizontal directional drilling rig can be quickly dismantled and transported in parts, which effectively reduces its structural size. In addition, large and heavy equipment, such as a large horizontal directional drilling rig, can be quickly dismantled and easily transported while meeting the specified transportation requirements.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0021] Сопроводительные чертежи, представленные в настоящей заявке, используются для обеспечения улучшенного понимания настоящего изобретения и составляют часть настоящего изобретения. Приведенные для примера варианты реализации настоящего изобретения и их описание используются для иллюстрации настоящего изобретения, а не для необоснованного ограничения настоящего изобретения. На сопроводительных чертежах:[0021] The accompanying drawings provided in this application are used to provide an improved understanding of the present invention and form part of the present invention. The exemplary embodiments of the present invention and their description are used to illustrate the present invention and not to unreasonably limit the present invention. On the accompanying drawings:

[0022] На ФИГ. 1 схематически показано рабочее положение установки горизонтально-направленного бурения согласно одному варианту реализации настоящего изобретения; и[0022] FIG. 1 schematically shows the operating position of a horizontal directional drilling rig according to one embodiment of the present invention; and

[0023] На ФИГ. 2 схематически показано демонтированное положение установки горизонтально-направленного бурения согласно одному варианту реализации настоящего изобретения.[0023] FIG. 2 schematically shows a dismantled position of a horizontal directional drilling rig according to one embodiment of the present invention.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

[0024] Ниже техническое решение, обеспеченное настоящим изобретением, описано более подробно со ссылкой на ФИГ. 1-2.[0024] Below, the technical solution provided by the present invention is described in more detail with reference to FIG. 1-2.

[0025] Как показано на ФИГ. 1, в одном варианте реализации настоящего изобретения обеспечена установка горизонтально-направленного бурения, содержащая перемещающуюся часть 1, буровую раму 2, первую опорную часть 3 и вторую опорную часть 4. Буровая рама 2 размещена на перемещающейся части 1. Первая опорная часть 3 расположена с фиксацией на неподвижном объекте и соединена рассоединяемым способом с первым концом буровой рамы 2. Вторая опорная часть 4 расположена с фиксацией на неподвижном объекте и рассоединяемым способом соединена со вторым концом буровой рамы 2. Неподвижным объектом является, например, земля.[0025] As shown in FIG. 1, in one embodiment of the present invention, a horizontal directional drilling rig is provided, comprising a moving part 1, a drilling frame 2, a first bearing part 3 and a second bearing part 4. The drilling frame 2 is placed on the moving part 1. on a fixed object and is releasably connected to the first end of the drilling frame 2. The second bearing part 4 is located in a fixed position on the fixed object and is releasably connected to the second end of the drilling frame 2. The fixed object is, for example, the ground.

[0026] Перемещающаяся часть 1 выполнена в виде гидравлически перемещающегося механизма и, в частности, обеспечена возможностью перемещения, например, посредством гидравлического привода. Перемещающаяся часть 1 имеет конструкцию, например, гусеничного трактора.[0026] The moving part 1 is in the form of a hydraulically moving mechanism, and in particular is provided with the possibility of movement, for example, by means of a hydraulic drive. The moving part 1 has the structure of, for example, a caterpillar tractor.

[0027] Как показано на ФИГ. 1, первая опорная часть 3 рассоединяемым способом соединена с первым концом буровой рамы 2, например, стержневым фиксатором или болтом. Имея вышеописанную конструкцию, буровая рама 2 и первая опорная часть 3 могут быть быстро смонтированы и демонтированы.[0027] As shown in FIG. 1, the first bearing portion 3 is connected in a releasably manner to the first end of the drilling frame 2, for example by a pin or bolt. With the above-described structure, the drilling frame 2 and the first supporting part 3 can be quickly assembled and dismantled.

[0028] Вторая опорная часть 4 рассоединяемым способом соединена со вторым концом буровой рамы 2, например, стержневым фиксатором или болтом. Имея вышеописанную конструкцию буровая рама 2 и вторая опорная часть 4 могут быть быстро смонтированы и демонтированы.[0028] The second support portion 4 is releasably connected to the second end of the drilling frame 2, for example, by a pin or bolt. With the structure described above, the drilling frame 2 and the second bearing part 4 can be quickly assembled and dismantled.

[0029] Буровая рама 2 размещена на перемещающейся части 1 без обеспечения соединения между ними. На перемещающейся части 1 находится буровая рама 2. Перемещающаяся часть 1 содержит выдвижную стрелу 12. После изменения угла наклона стрелы 12 между буровой рамой 2 и стрелой 12 возникает сила трения, и оба конца буровой рамы 2 соединяются с первой опорной частью 3 и второй опорной частью 4 соответственно для обеспечения устойчивого положения буровой рамы 2. Кроме того, благодаря вышеописанной конструкции, после отсоединения буровой рамы 2 от первой опорной части 3, а также от второй опорной части 4 перемещающаяся часть 1 легко отделяется от буровой рамы 2.[0029] The drilling frame 2 is placed on the moving part 1 without providing a connection between them. On the moving part 1 there is a drilling frame 2. The moving part 1 contains a retractable boom 12. After changing the angle of the boom 12, a friction force arises between the drilling frame 2 and the boom 12, and both ends of the drilling frame 2 are connected to the first support part 3 and the second support part 4 respectively to ensure the stable position of the drilling frame 2. In addition, due to the above-described structure, after the drilling frame 2 is detached from the first support part 3 as well as from the second support part 4, the moving part 1 is easily separated from the drilling frame 2.

[0030] Согласно вышеописанному техническому решению между перемещающейся частью 1, предназначенной для транспортировки буровой рамы 2, и буровой рамой 2 отсутствует соединение, так что перемещающаяся часть 1 может перемещаться независимо от буровой рамы 2 и может быть отделена от нее.[0030] According to the above technical solution, there is no connection between the moving part 1 intended for transporting the drilling frame 2 and the drilling frame 2, so that the moving part 1 can move independently from the drilling frame 2 and can be separated from it.

[0031] Как показано на ФИГ. 1 или 2, согласно некоторым вариантам реализации установка горизонтально-направленного бурения также содержит бурильную головку 5, причем бурильная головка 5 установлена на буровой раме 2 с возможностью плавного перемещения вдоль нее.[0031] As shown in FIG. 1 or 2, in some embodiments, the horizontal directional drilling rig also includes a drill head 5, with the drill head 5 mounted on a drilling frame 2 for smooth movement along it.

[0032] Как показано на ФИГ. 1 и 2, бурильная головка 5 установлена с возможностью плавного перемещения на буровой раме 2 таким образом, что может перемещаться от буровой рамы 2 к вспомогательной демонтажной части 6. Бурильная головка 5 может совершать возвратно-поступательное перемещение вдоль буровой рамы 2 при выполнении строительных работ с использованием указанной большеразмерной установки горизонтально-направленного бурения. После завершения строительных работ во время процесса демонтажа бурильная головка 5 может быть перемещена к вспомогательной демонтажной части 6 для отделения буровой рамы 2 от вспомогательной демонтажной части 6, чтобы буровую раму 2 можно было отделить от бурильной головки 5.[0032] As shown in FIG. 1 and 2, the drill head 5 is mounted for smooth movement on the drilling frame 2 so that it can move from the drilling frame 2 to the auxiliary dismantling part 6. The drilling head 5 can reciprocate along the drilling frame 2 when performing construction work with using said large horizontal directional drilling rig. After completion of construction work during the dismantling process, the drill head 5 can be moved to the auxiliary dismantling part 6 to separate the drilling frame 2 from the auxiliary dismantling part 6 so that the drilling frame 2 can be separated from the drill head 5.

[0033] Согласно техническому решению, описанному выше, установка горизонтально-направленного бурения может быть полностью демонтирована на пять частей, включая первую опорную часть 3, вторую опорную часть 4, буровую раму 2, бурильную головку 5 и вспомогательную демонтажную часть 6. Перемещающаяся часть 1 является отдельной и не соединена с любой другой частью, таким образом уменьшая вес и общий размер каждой части, позволяющий реализовать модульный демонтаж и транспортировку.[0033] According to the technical solution described above, the horizontal directional drilling rig can be completely dismantled into five parts, including the first support part 3, the second support part 4, the drilling frame 2, the drill head 5 and the auxiliary dismantling part 6. Moving part 1 is separate and not connected to any other part, thus reducing the weight and overall size of each part, allowing for modular dismantling and transportation.

[0034] Как показано на ФИГ. 1 и 2, согласно некоторым вариантам реализации установка горизонтально-направленного бурения дополнительно содержит вспомогательную демонтажную часть 6. Вспомогательная демонтажная часть 6 установлена на буровой раме 2 рассоединяемым способом и выполнена с обеспечением возможности плавного перемещения бурильной головки 5 от буровой рамы 2 к вспомогательной демонтажной части 6.[0034] As shown in FIG. 1 and 2, according to some embodiments, the horizontal directional drilling rig further comprises an auxiliary dismantling part 6. The auxiliary dismantling part 6 is mounted on the drilling frame 2 in a releasable manner and is configured to smoothly move the drill head 5 from the drilling frame 2 to the auxiliary dismantling part 6 .

[0035] Вспомогательная демонтажная часть 6 рассоединяемым способом соединена с буровой рамой 2, например, посредством стержневого фиксатора или болта.[0035] Auxiliary dismantling part 6 is releasably connected to the drilling frame 2, for example, by means of a pin or bolt.

[0036] Как показано на ФИГ. 1, согласно некоторым вариантам реализации перемещающаяся часть 1 содержит шасси 11. Стрела 12 расположена на шасси 11 с возможностью выдвижения, а буровая рама 2 поддерживается стрелой 12.[0036] As shown in FIG. 1, in some embodiments, the moving part 1 includes a chassis 11. The boom 12 is retractably positioned on the chassis 11, and the drilling frame 2 is supported by the boom 12.

[0037] Согласно некоторым вариантам реализации первая опорная часть 3 содержит грунтовой анкер. Первая опорная часть 3 прикреплена к земле.[0037] In some embodiments, the first support portion 3 includes a ground anchor. The first supporting part 3 is attached to the ground.

[0038] Согласно некоторым вариантам реализации вторая опорная часть 4 содержит гидравлическую опору. Буровая рама 2 отделяется от перемещающейся части 1 путем телескопического перемещения второй опорной части 4.[0038] In some embodiments, the second support portion 4 comprises a hydraulic support. The drilling frame 2 is separated from the moving part 1 by telescopic movement of the second support part 4.

[0039] В описании настоящего изобретения подразумевается, что ориентация или позиционные отношения, обозначенные соответствующими терминами "центральный", "продольный", "боковой", "передний", "задний", "левый", "правый", "вертикальный", "горизонтальный", "верхний", "нижний", "в/внутри", "вне/снаружи" и т.п., основаны на ориентации и позиционных отношениях, показанными на чертежах, и используются просто для удобства описания настоящей заявки и упрощения описания, а не для указания или допущения того, что соответствующие устройство или элемент должны иметь конкретную ориентацию и должны выполняться или работать в конкретной ориентации. Таким образом, эти термины не могут рассматриваться как ограничения содержания, сформулированного в настоящей заявке.[0039] In the description of the present invention, it is understood that the orientation or positional relationships denoted by the respective terms "central", "longitudinal", "lateral", "front", "rear", "left", "right", "vertical", "horizontal", "upper", "lower", "in/in", "out/out", etc. are based on the orientation and positional relationships shown in the drawings and are used merely for the convenience of describing the present application and simplifying descriptions, and not to indicate or imply that the corresponding device or element must have a particular orientation and should run or operate in a particular orientation. Thus, these terms cannot be considered as limitations of the content set forth in this application.

[0040] Наконец, следует понимать, что приведенные выше варианты реализации используются просто для представления технических решений настоящего изобретения, а не для его ограничения. Несмотря на то, что настоящее изобретение подробно описано на примере приведенных выше конкретных вариантов реализации, специалисты должны понимать, что указанные технические решения, представленные в вариантах реализации, описанных выше, тем не менее могут быть изменены, или могут быть сделаны эквивалентные замены в отношении некоторых отличительных особенностей этих технических решений, но такие изменения или замены не должны приводить к отступлению сущности указанных соответствующих технических решений от принципа и объема охраны технического решения каждого варианта реализации настоящего изобретения.[0040] Finally, it is to be understood that the above embodiments are used merely to represent the technical solutions of the present invention, and not to limit it. Although the present invention has been described in detail with reference to the specific embodiments above, those skilled in the art should understand that the technical solutions presented in the embodiments described above may nonetheless be modified, or equivalent substitutions may be made with respect to some distinctive features of these technical solutions, but such changes or replacements should not lead to a deviation of the essence of these respective technical solutions from the principle and scope of protection of the technical solution of each embodiment of the present invention.

Claims

1. Установка горизонтально-направленного бурения, содержащая:1. Installation of horizontal directional drilling, containing:

перемещающуюся часть (1);moving part (1);

буровую раму (2), размещенную на перемещающейся части (1);drilling frame (2) placed on the moving part (1);

первую опорную часть (3), расположенную с фиксацией на неподвижном объекте и рассоединяемым способом соединенную с первым концом буровой рамы (2); иthe first support part (3) located with fixation on a fixed object and in a detachable way connected to the first end of the drilling frame (2); and

вторую опорную часть (4), расположенную с фиксацией на неподвижном объекте и рассоединяемым способом соединенную со вторым концом буровой рамы (2);a second support part (4) located with fixation on a fixed object and in a detachable way connected to the second end of the drilling frame (2);

бурильную головку (5), установленную с возможностью плавного перемещения на буровой раме (2);a drilling head (5) mounted for smooth movement on the drilling frame (2);

вспомогательную демонтажную часть (6), установленную рассоединяемым способом на буровой раме (2), причем вспомогательная демонтажная часть (6) выполнена с обеспечением возможности плавного перемещения бурильной головки (5) в направлении от буровой рамы (2) к вспомогательной демонтажной части (6).an auxiliary dismantling part (6) installed in a releasable way on the drilling frame (2), and the auxiliary dismantling part (6) is made to allow smooth movement of the drilling head (5) in the direction from the drilling frame (2) to the auxiliary dismantling part (6) .

2. Установка горизонтально-направленного бурения по п. 1, отличающаяся тем, что перемещающаяся часть (1) содержит:2. Horizontal directional drilling installation according to claim 1, characterized in that the moving part (1) contains:

шасси (11) иchassis (11) and

стрелу (12), расположенную на шасси (11) выдвижным способом, причем буровая рама (2) поддерживается стрелой (12).boom (12) located on the chassis (11) in a retractable way, and the drilling frame (2) is supported by the boom (12).

3. Установка горизонтально-направленного бурения по п. 1, отличающаяся тем, что первая опорная часть (3) содержит грунтовой анкер.3. Horizontal directional drilling installation according to claim 1, characterized in that the first support part (3) contains a ground anchor.

4. Установка горизонтально-направленного бурения по п. 1, отличающаяся тем, что вторая опорная часть (4) содержит гидравлическую опору.4. Installation of horizontal directional drilling according to claim 1, characterized in that the second support part (4) contains a hydraulic support.

5. Установка горизонтально-направленного бурения по п. 1, отличающаяся тем, что перемещающаяся часть (1) выполнена в виде гидравлически перемещающегося механизма.5. Installation of horizontal directional drilling according to claim 1, characterized in that the moving part (1) is made in the form of a hydraulically moving mechanism.