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Kippbarer Bohrturm zum Bohren mehrerer in einer Reihe liegender Löcher
Es sind bereits Bohrtürme bekannt, die auf einem fahrbaren Untersatz angeordnet
sind, der nach dem Bohren eines Loches um eine gewisse Strecke zum Bohren des nächsten
Loches verschoben wird. Wenn Bohrlöcher an einem steilen Hang oder im weichen Boden
der Meeresküste gebohrt werden sollen, sind derartige fahrbare Bohrtürme nicht brauchbar;
in solchen Fällen wird eine feste Grundplatte etwa an dem Ort in den Boden eingelassen,
an dem das Bohrloch angelegt werden soll. Dabei besteht häufig der Wunsch, neben
dem zuerst gebohrten Loch noch weitere vorzusehen. Insbesondere wenn ein Bohrverfahren
angewendet wird, bei dem das Bohrloch mit zunehmender Tiefe abgelenkt wird, ist
es vorteilhaft, an der Erdoberfläche mehrere Bohrlöcher in einer Reihe hintereinander
von derselben Grundplatte aus anzulegen. Der Abstand zwischen den Bohrlöchern soll
dabei an der Erdoberfläche einige Meter betragen.
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Es ist ein kippbarer Bohrturm bekannt, der um eine auf der Grundplatte
befestigte- Achse schwenkbar ist und in den verschiedenen Arbeitsstellungen von
Spannseilen festgehalten wird, deren Länge verändert werden kann. Wenn ein kippbarer
Bohrturm längere Zeit nur von den Spannseilen in der geneigten Arbeitsstellung festgehalten
wird, um ein Bohrloch zu bohren, so werden die Spannseile ständig und unterschiedlich
belastet; damit die Spannseile bei einer plötzlichen, unvorhergesehenen Belastung,
z. B. in einer Sturmböe nicht reißen, müssen sie stark überdimensioniert werden,
was nur auf Kosten ihrer Biegsamkeit und Handhabung zu erreichen ist.
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Bei einem anderen bekannten Bohrturm werden Stützvorrichtungen verwendet,
die den Bohrturm in der aufrechten Stellung abstützen. Diese sind verstellbar gemacht,
damit der Bohrturm genau ins Lot gebracht werden kann.
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Ein Ziel der Erfindung besteht darin, die Stützvorrichtungen eines
Bohrturmes zur Abstützung in verschiedenen geneigten Arbeitsstellungen auszunutzen,
damit die Spannseile nur dann angewendet zu werden brauchen, wenn der Turm aus einer
Arbeitsstellung in eine andere geneigte Arbeitsstellung oder in die liegende Stellung
gebracht werden soll.
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Bei einem kippbaren Bohrturm mit einem Mastteil, einem Stützbock und
einer drehbaren Verbindung zwischen diesen Konstruktionsteilen sind gemäß der Erfindung
lösbare Befestigungsmittel für den Mastteil, welche den Mast zur Erzielung von Bohrstellungen
für den Bohrturm über mehr als einem Bohrplatz in einer Vielzahl von Stellungen
zu befestigen erlauben, in einem Abstand von der drehbaren Verbindung vorgesehen,
um die der Mastteil von einer Bohrstellung zur anderen am Stützbock schwenkbar ist.
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Um den Bohrturm von einer Arbeitsstellung zur nächsten zu bewegen,
wird gemäß der Erfindung ein Teil der Mastkonstruktion um einen Drehpunkt auf dem
Stützbock geschwenkt und ein anderer Teil derselben von einer gewählten Befestigungsstelle
zur nächsten geführt.
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Zum besseren Verständnis des Erfindungsgegenstandes und der auszuführenden
Schwenkbewegungen zwischen den Arbeitsstellungen des Bohrturmes seien die Figuren
näher erläutert. Es zeigen Fig.1 und 2 eine Vorder- und Seitenansicht des Bohrturmes,
Fig. 3 eine vergrößerte seitliche Teilansicht des Stückes, das an dem Stützbock
befestigt ist, Fig.4 einen Horizontalschnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 2, Fig.5
und 6 schematische Darstellungen, die das Kippen des Turmes in zwei andere Bohrstellungen
gemäß der Erfindung veranschaulichen, Fig.7 eine schematische Teilansicht einer
anderen Ausführungsform,
Fig. 8 eine schematische Vorderansicht
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Fig. 9, 10 und 11 Seitenansichten
des Turms in drei verschiedenen Bohrstellungen, Fig.12 eine Seitenansicht eines
weiteren Ausführungsbeispiels, Fig. 13 einen vergrößerten horizontalen Schnitt entlang
der Linie XIII-XIII der Fig.12; Fig. 14 eine vergrößerte Seitenansicht eines Turmabschnittes
in der Höhe der Plattform, Fig. 15 eine rückseitige Ansicht des Turmes gemäß Fig.12
und Fig.16 eine vergrößerte Detailzeichnung der Verbindung zwischen dem oberen Teil
einer Stützsäule und dem angrenzenden Fachwerk.
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Wie aus den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, ist ein kippbarer Bohrturm
von zwei Fachwerken B gebildet, die nach oben aufeinander zu geneigt sind und einen
Kronenblock C tragen, von dem ein beweglicher Rollenblock T herabhängt. Beide Fachwerke
bestehen je aus zwei Vorderstielen 1, die unten einige Meter über dem Fuß des Fachwerkes
zusammenkommen, und zwei Hinterstielen 2, die in gleicher Höhe an ihren unteren
Enden ebenfalls zusammenkommen. Den Stielen ist an ihrem unteren Ende je ein lösbarer
Abschnitt 3 zugeordnet, der sich nach unten bis zu einer Lasche 4 erstreckt, die
sich auf einer Grundplatte 5 befindet, welche üblicherweise auf einer größeren Plattform
6 (Fig. 5) angebracht ist. Die lösbaren Abschnitte sind an den Stielen mit Schrauben
7 festgemacht.
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Die Grundplatte erstreckt sich in der Richtung mehrerer zu bohrender
Bohrlöcher von einem (nicht gezeigten) Seilwerk aus.
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Der Bohrturm wird in seiner aufrechten, nicht notwendigerweise senkrechten
Betriebsstellung von einem Stützbock getragen, der aus zwei Vorderstielen 8 und
zwei Hinterstielen 9 besteht, die an ihren oberen Enden miteinander verbunden sind.
Die oberen Abschnitte sämtlicher Stiele des Stützblockes sind an den Fachwerken
des Turmes angebracht. Die unteren Enden der Stiele des Stützwerkes sind in Schuhen
10 bzw. 11 vor und hinter den Fachwerken befestigt (Fig: 2).
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Der Turm kann von einer liegenden Stellung in , die aufgerichtete
Stellung gebracht werden (angedeutet durch gestrichelte Linien in Fig. 2), indem
man ihn um seine Schuhe 4 in bekannter Weise mit Hilfe eines mit der Spitze des
Stützbocks verbundenen und zu dem beweglichen Rollenblock T geführten Schlingseils
(nicht gezeigt) in die Höhe zieht. Spannseile 13 sind mit der Spitze des Turmes
verbunden und erstrecken sich nach vorn und hinten zu geeigneten Verankerungspunkten,
etwa zu den Rändern der Plattform 6. Geeignete Mittel, z. B. Spannschlösser 14,
können zum Verlängern und Verkürzen der Seile vorgesehen werden.
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Wenn der Turm in die in Fig. 2 gezeigte Stellung aufgerichtet wird,
so gelangen die unteren Enden der Stiele 1 und 2 beider Fachwerke in vordere und
hintere Laschen 15 und 16, die auf einem horizontal verlaufenden Binder 17 befestigt
sind, welcher die Vorder- und Hinterstiele des Stützbockes verbindet. Die Stiele
werden dann mit dem unteren Teil dieser Laschen durch lösbare Zapfen 18 verbunden.
Nachdem diese Verbindung hergestellt ist, kann der lösbare Abschnitt 3 von dem übrigen
Fachwerk abgetrennt und aufbewahrt werden, bis der Turm abgebaut wird. Durch Entfernen
dieser Teile wird erreicht, daß der Turm die Arbeitsfläche auf der Grundplatte in
keiner Weise versperrt.
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Ein anderer Vorteil besteht darin, daß der Turm nach dem Bohren eines
Bohrloches entweder vorwärts oder rückwärts geneigt werden kann, um hierdurch den
Kronenblock über die Stelle eines zweiten zu bohrenden Loches zu bringen. Dieses
Neigen des Turmes wird mittels der Spannseile 13 und der Spannschlösser ausgeführt.
Wenn der Turm, wie in Fig. 5 gezeigt, nach vorn geneigt wird, so wird das hintere
Spannseil verlängert und das vordere verkürzt. Ehe dies jedoch geschehen kann, müssen
die hinteren Stiele 2 des Turmes von den hinteren Stützlaschen 16 gelöst werden,
so daß der Turm um die Zapfen 18 in den vorderen Laschen 15 nach vorn gekippt werden
kann. Der Turm wird so weit geneigt, bis seine hinteren Stiele mit den hinteren
Laschen durch ein oberes Löcherpaar20, mit dem die Laschen versehen sind, verstiftet
werden können. Der Turm wird dann von den Stützlaschen und den Halteseilen gehalten,
während das zweite Bohrloch neben dem ersten gebohrt wird.
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Ein drittes Bohrloch kann gebohrt werden, wenn der Turm, wie in Fig.
6 gezeigt, nach rückwärts geneigt ist. Hierbei werden die hinteren Stiele zunächst
in ihre ursprüngliche Stellung in den Laschen 16 gebracht und dann die vorderen
Stiele von den vorderen Laschen 15 gelöst, damit der Turm um die Zapfen 18 in den
hinteren Laschen 16 geschwenkt werden kann. Schließlich werden die vorderen Stiele
in den oberen Teilen der vorderen Laschen 15 festgesetzt. Da keine Verbindungsteile
zwischen den beiden Fachwerken vorhanden sind, sind alle Hindernisse vermieden,
die die Bohrseile und den Rollenblock behindern können, wenn sich der Turm in der
geneigten Stellung befindet.
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Eine im Turm vorgesehene Aushängebühne kann horizontal bleiben und
sich stets in der richtigen Stellung bezüglich des jeweils zu bohrenden Bohrloches
befinden, gleichgültig ob der Turm die senkrechte oder nach vorn oder hinten geneigte
Stellung einnimmt. Die Bühne kann auf verschiedene Art konstuiert sein; sie hat
jedoch im allgemeinen einen horizontalen Rahmen 23, der sich zwischen den Fachwerken
vor dem senkrecht stehenden Turm befindet. Der vorspringende Teil des Rahmens trägt
ein Schutzgeländer 24. Der Rahmen ist mit Hilfe von vorderen und hinteren paarweise
angeordneten Verbindungsgliedern 25 und 26 aufgehängt, welche mit ihren oberen Enden
durch Laschen 27 (Fig. 1) an den Innenseiten der Fachwerke drehbar befestigt sind.
Die unteren Enden des hinteren Paares von Verbindungsgliedern 26 sind drehbar mit
dem hinteren Ende des Bühnenrahmens verbunden, während das untere Ende der vorderen
Glieder 25 drehbar mit dem Rahmen etwa in der Mitte zwischen seinem vorderen und
hinteren Rand verbunden ist. Die beiden Gliederpaare sind nicht zueinander parallel,
sondern divergieren nach unten, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist. Sie sind in einem
solchen Winkel angeordnet, daß sich die Bühne nicht neigt, wenn sie mit dem sich
nach vorn oder hinten neigenden Turm nach vorn oder hinten schwingt, wie dies in
Fig.5 bzw. 6 gezeigt ist. Beim Schwenken des Turms kommt die Bühne zugleich in die
richtige Stellung für das jeweils zu bohrende Bohrloch. Wenn der Turm senkrecht
steht, wird die Bühne gegen eine Bewegung durch
lösbare Bolzen 28
gesichert, die sich durch die Vorderstiele des Turmes und die Seiten des Bühnenrahmens
erstrecken. Diese Bolzen verbinden die Bühne mit dem Turm, nachdem dieser in die
eine Richtung geneigt ist und sich die Bühne in die richtige Stellung nach innen
oder außen verschoben hat.
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Mit dem vorstehend beschriebenen Turm kann eine Reihe von wenigstens
drei Bohrlöchern gebohrt werden, ohne daß die Grundplatte oder der Stützbock verschoben
zu werden braucht. Wenn die Grundplatte seitwärts auf der Plattform 6 versetzt wird,
so kann noch eine zweite Reihe von Bohrlöchern neben der ersten Reihe gebohrt werden.
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In dem in Fig.7 gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Turm an den
Schuhen 4 in die aufrechte Stellung gebracht, während seine lösbaren Teile an seinem
unteren Ende befestigt sind. Der Turm wird dann an der Spitze beider Seiten des
Stützbocks mit einem herausnehmbaren Zapfen 31 befestigt; das untere Ende
der Stiele 1 und 2 wird in voneinander entfernten Laschen 32 und 32A an dem Binder
17 festgemacht, welcher die Vorder- und Hinterstiele 8 und 9 des Stützblocks verbindet.
Nachdem die abtrennbaren Teile von den Fachwerken des Turmes abgenommen sind, kann
der Turm das erste Bohrloch bohren. Zum Bohren eines zweiten Bohrloches vor dem
ersten wird der Turm von den Laschen gelöst und dann an den Zapfen 31 mit Hilfe
von Spannseilen od. dgl. nach vorn gekippt. In dieser geneigten Stellung wird das
untere Ende des Turmes mit einem anderen Satz von Laschen 33 und 33 A an
den Bindern verankert. Nachdem das zweite Bohrloch gebohrt ist, kann der Turm von
den Laschen gelöst und dann an den Zapfen 31 zurückgekippt werden, um damit den
Kronenblock über die Stelle eines dritten Bohrlochs hinter den ersten beiden Bohrlöchern
zu bringen. In dieser Stellung wird der Turm mit einem dritten Satz von Laschen
34 und 34A verbunden. Um den Turm nach Beendigung der Bohrungen abzukippen, wird
der Turm zunächst in die aufrechte Stellung gebracht; dann werden die abgenommenen
Abschnitte wieder mit den Schuhen 4 und dem übrigen Teil des Turmes verbunden, die
Zapfenverbindung 31 zwischen dem Turm und der Spitze des Stützbocks wird gelöst,
hierauf der Turm nach vorn gekippt und auf die Grundplatte 5 gelegt.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 8 bis
11 dargestellt. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, unterscheidet sich dieser Turm nicht
von dem der Fig.1, wenn man davon absieht, daß die unteren Teile der Fachwerke D
nicht abtrennbar sind. Statt dessen ist der Turm nach dem Aufrichten an den Schuhen
36 ablösbar und mit der Spitze der gegenüberstehenden Seite eines Stützbocks 37
durch herausziehbare Zapfen 38 verbunden. Zwischen den Fachwerken ist an beweglichen
Gliedern 39 und 40 eine in gleicher Höhe bleibende Aushängebühne 41. aufgehängt.
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Nachdem der Turm das erste Bohrloch gebohrt hat, wird er zum Bohren
eines zweiten Bohrlochs an den Zapfen 38 nach vorwärts oder rückwärts und später,
um ein drittes Bohrloch zu bohren, in die entgegengesetzte Richtung geneigt, wie
dies in den Fig. 9 bis 11 dargestellt ist. Das Neigen wird mit geeigneten Mitteln,
beispielsweise mit den Spannseilen 42, die an der Spitze des Turmes befestigt sind,
ausgeführt, wenn der Fuß des Turmes von den Mittellöchern in den Schuhen 36 gelöst
ist. Nach dem Vorwärtsneigen wird der Fuß des Turmes mit den hinteren Löchern 43
der Schuhe verbunden, um damit die Stellung des Turmes zu sichern. Nach dem Neigen
in der entgegengesetzten Richtung wird der Fuß mit den vorderen Löchern 44 der Schuhe
verbunden. Wenn alle drei Bohrlöcher fertiggestellt sind, kann der Turm wieder aufgerichtet
und mit den Mittellöchern der Schuhe verbunden werden, wonach er von der Spitze
des Stützbocks gelöst und auf den Boden heruntergekippt wird; der Turm kann auch
direkt aus einer der drei Stellungen heruntergelassen werden. Es können auch verschiedene
Schuhe für jede der drei Stellungen des Turmes verwendet werden, wenn dies wünschenswert
erscheint.
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Die Aushängebühne 41 befindet sich in jeder Bohrstellung in gleicher
Höhe und nimmt eine genaue Lage zu der Mittellinie des zu bohrenden Bohrlochs ein.
Bei dieser Ausführungsform werden die unteren Teile des Turmes nicht entfernt; daher
ist die Arbeitsfläche auf der Grundplatte stärker als bei den zuerst beschriebenen
Ausführungsformen mit Hindernissen versehen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Turm wiederum
durch zwei nebeneinanderstehende Fachwerke E gebildet, die an ihrem oberen Ende
durch einen Kronenblock 47 verbunden und an der Grundplatte in Schuhen 48 eingehängt
sind. In diesem Fall ist jedoch der Stützbock hinter dem Turm aufgestellt; er hat
nahezu senkrechte Hinterstiele 49, die in rückwärtigen Schuhen 50 in einem beträchtlichen
Abstand hinter den Turmschuhen 48 befestigt sind, und geneigte Vorderstiele 51,
die schräg herab von der Spitze der Hinterstiele zu den zwischen den Turmschuhen
montierten Schuhen 52 (Fig. 15) führen. Der Turm kann von der durch die gestrichelte
Linie angedeuteten liegenden Stellung mit Hilfe eines Schlingseils 53 angehoben
werden, das an der Rückseite des Turmes befestigt ist und nach hinten über Rollen
54 führt, welche an der Spitze des Stützbocks befestigt sind, und dann nach vorn
wieder unter Rollen 55 hindurchläuft, die an der Rückseite des Turmes angebracht
sind. Dieses untere Ende der Schlinge wird mit einem Rollenblock 56 verbunden. Wenn
der Block in Richtung auf den Kronenblock in der üblichen Weise mit Hilfe einer
Seiltrommel (nicht gezeigt) angezogen wird, so kippt der Turm an seinem Schuh 48
in die aufrechte Betriebsstellung, die entweder vertikal oder etwas geneigt sein
kann.
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In dieser Stellung ist der Turm gegen das obere Ende zweier Stützsäulen
57 angelehnt, deren unteres Ende mit der Spitze des Stützbocks durch Zapfen verbunden
ist. Die Stützsäulen werden starr mit dem oberen Teil der Fachwerke des Turms mittels
Laschen 58 (Fig. 16) verbunden, die am oberen Ende der Stützsäulen befestigt und
mit den Fachwerken E durch lösbare Bolzen verbunden sind. Die Laschen sind mit Löchern
versehen, die auf entsprechende Löcher in den Fachwerken für verschiedene Bohrstellungen
des Turmes ausgerichtet sind.
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Nachdem der Turm errichtet ist, wird eine Aushängebühne bis zur gewünschten
Höhe emporgezogen und mit einer Stützsäule und einem Fachwerk verbunden. Die Bühne
weist einen schmalen horizontalen Rahmen 61 auf, der sich in der Längsrichtung zur
Grundplatte erstreckt, und von welchem ein Trittbrett 62 und ein rechenartiges Gestell
63 zum Aufhängen der Bohrrohre in Richtung auf die gegenüberliegende
Seite
des Turmes laufen. Die Vorderseite des Rahmens ist an einer Stelle 64 mit dem Fachwerk
E drehbar verbunden; die hintere Seite des Rahmens steht in lösbarer Verbindung
mit einem von drei Laschenpaaren 66, 67 und 68, welche an der unteren Fläche eines
geneigten U-Eisens 69 in der Stützsäule 57 angebracht ist. Die drei Laschenpaare
sind so angeordnet, daß der Bühnenrahmen in der Stellung des Turmes gemäß Fig. 12
mit dem mittleren Paar verbunden ist. Wenn der Turm in die vordere Stellung geschwenkt
ist, so wird die Bühne an dem oberen Laschenpaar befestigt. Das untere Paar wird
benutzt, wenn der Turm das hintere Bohrloch bohrt.
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Die Fig.12 zeigt den Turm in einer Stellung zum Bohren eines zweiten
Bohrloches. Das erste Bohrloch wird bei einer etwa senkrechten Stellung des Turmes
(gestrichelte Linien) gebohrt, wobei das Gestell und das Trittbrett der Bühne weiter
nach vorn an dem Rahmen bewegt ist, wie dies mit unterbrochenen Linien in Fig. 13
angedeutet ist. Nachdem die ersten beiden Bohrlöcher gebohrt sind, wird die Spitze
des Turmes von den Stützsäulen gelöst, während er durch ein Halteseil gehalten wird;
hiernach wird der Turm weiter nach rückwärts in die hintere, gestrichelt angedeutete
Stellung in Fig. 12 geneigt, wo er wiederum an den oberen Enden der Stützsäulen
befestigt wird. Die Aushängebühne wird entsprechend den Bohrbedingungen in dieser
Turmstellung korrigiert. Nachdem alle drei Bohrungen vollendet sind und die Bühne
zurückgezogen ist, wird der Turm von den oberen Enden der Stützsäulen gelöst und
durch das Halteseil nach vorn gezogen, bis das Schlingseil unter Spannung gebracht
ist. Hierauf wird der Turm in die liegende Stellung heruntergekippt, während der
Rollenblock in dem Turm abwärts läuft.