DE1921516U - Vorrichtung zum niederbohren der verrohrung in tiefbohrlochern. - Google Patents

Description

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Niederbohren der Verrohrung in Tiefbohrlöchern. Beim Uiederbohren der Verrohrung in Bohrlöchern geringer Tiefe ist es seit langer Zeit bekannt, der Verrohrung eine wechselnde Drehbewegung von Hand zu erteilen. Hierbei wird ein Hebel betätigt, der mil; einer an der Verrohrung starr befestigten Schelle verbunden ist. Dieses von Hand ausgeführte Verfahren findet seine Grenze, wenn die Verrohrung in Bohrlöchern grösserer Tiefe niedergebracht werden muss.

Es ist ausserdem eine mechanische Vorrichtung zum Hin- und Herdrehen der Verrohrung bekannt, bei der an der Verrohrung

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ein zweiarmiger Hebel befestigt ist, auf dessen beide Arme gleichzeitig Kräfte in entgegengesetzter Hiehtung einwirken. Die Übertragung der Antriebskräfte erfolgt über Schubstangen, die an den Enden der Schellenarme gelenkig angeordnet sind. Bekannt ist ausserdem eine mechanische Torrichtung, die aus einem einarmigen Hebel besteht, dessen freies Ende durch eine mechanische Antriebsvorrichtung in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt wird. Diese mechanische Torrichtung kann aus einer Gewindespindel oder auch aus einer Doppelspindel bestehen, die eine Rotationsbewegung erhält. Torgeschlagen als Antrieb wurde ausserdem ein hydraulisch angetriebener Arbeitskolben oder ein System von Flaschenzügen.

Hieht mehr neu ist sehliesslieh eine Torrichtung zum Niederbohren der Terrohrung in Tiefbohrlöchern, wobei der Rohrfahrt ausser der bekannten zyklischen wechselnden Drehbewegung gleichzeitig mit dieser eine Auf- und Abwärtsbewegung erteilt wird, so dass eine Schraubbewegung der Bohrrohre sowohl nach oben als auch nach unten erreicht wird. Die zyklische Drehbewegung der Bohrrohre wird dabei durch hydraulische Zylinder erteilt, welche entweder am Erdboden verankert oder am Fahrzeugrahmen gelenkig befestigt sind.

Diese Torrichtung hat den Saehteil, dass für die gleichzeitige Dreh- und Aufwärtsbewegung der Bohrrohre grosse Antriebseinheiten notwendig sind. Ferner erhöht sich noch ganz wesentlich die Antriebsleistung durch die keilförmige Schnittfläche am Rohrschuh, welche durch die zyklische Bewegung desselben bei gleichzeitigem Tortrieb nach jedem Bewegungswechsel entsteht. Ein weiterer lachteil ist, dass die hydraulischen Zylinder, welche die zyklische Bewegung erteilen, am Erdboden oder am Fahrzeugrahmen

verankert sind. Dadurch ist der Vortrieb bzw. der Hub der Rohrschelle in vertikaler Richtung sehr begrenzt und die Rohrschelle muss beim Voranbohren der Rohre oft am Bohrrohr nachgesetzt werden. Während dieses häufigen Hachsetzvorganges können jedoch die Bohrrohre fest werden und damit die ganze Bohrung infrage stellen.

Ausserdem gestattet diese bekannte Vorrichtung lediglieh eine zyklische Drehbewegung der Bohrrohre, so dass eine Anwendung für Gewinderohre nicht möglich ist.

Die neuerungsgemässe Torrichtung stellt eine Verbesserung der bekannten Vorrichtungen dar. Die Verbesserung besteht darin, dass durch die angeführten Mittel während der zyklischen Bewegung der Verrohrung letzterer keine Auf- und Abwärtsbewegung erteilt wird, sondern dass der Arbeitsvorgang in eine zyklische Drehbewegung und in eine Vorschubbewegung getrennt wird, wodurch sich die Antriebsleistung erheblieh vermindert, zumal bei der zyklischen Drehbewegung keine keilförmige Schnittfläche zwischen Rohrschuh und Erdboden entsteht, sondern vielmehr ein gleiehmässiger horizontaler Schnitt bestimmter Tiefe. Das Umschalten auf Vortrieb der Bohrrohre erfolgt neuerungsgemäss stets in der jeweiligen Endstellung, d.h. im Zykluswechsel. Dadurch entsteht als Antriebscharakteristik eine mäanderförmige Arbeitslinie.

Bei der neuerungsgemässen Vorrichtung findet eine an sich bekannte, mehrteilige, am Bohrrohr spannbare zweiarmige Rohrschelle Verwendung, welche durch Presszylinder in eine zyklische Bewegung versetzt wird. Die Rohrschelle und die Presszylinder sind in einem schlxttenförmigen Rahmen gelagert, welcher an den Turmeckstielen verschiebbar geführt ist. Der schlittenförmige Rahmen mit der Antriebseinheit und der Rohrschelle wird durch einen

hydraulischen Zylinder verschoben, wodurch ein grosser Hub der Antriebseinheit erreicht wird und ein wiederholtes Umspannen der Rohrschelle vermieden wird. Die an der Rohrschelle angreifenden Zug- bzw. Druckstangen haben einen längsschlitz, durch welchen ein kurzer Stillstand beim Richtungswechsel der zyklischen Bewegung erreicht wird. Dieser Stillstand dient dazu, die Torschubbewegung der Bohrrohre auszuführen. Die Steuerung kann sowohl von Hand als auch automatisch erfolgen.

Die Anordnung der Antriebsorgane für die zyklische Drehbewegung der Bohrrohre ermöglicht es, das Nachsetzen der Rohrschelle bedeutend weniger oft durchzuführen, wodurch die Gefahr des Festwerdens der Verrohrung während des Bohrvorganges vermieden wird.

Durch die neuerungsgemasse Vorrichtung wird die Aufgabe gelöst, die wechselnde Drehbewegung in der horizontalen Richtung von der Auf- und Abwärtsbewegung in der vertikalen Richtung bei Verwendung einer gemeinsamen Rohrschelle zu trennen, wodurch am Rohrschuh mäanderförmige Bewegungen entstehen, wobei durch die Anordnung der Antriebseinheit auf einem gemeinsamen Schlitten die Vorschublänge der Bohrrohre während des Arbeitsvorganges beträchtlich vergrössert wird.

Die Vorrichtung gemäss der Neuerung bietet ferner die Möglichkeit, die Bohrrohre in der mäanderförmigen Linie nur nach einer Richtung zu drehen, wobei die Schliesskraft der Rohrschelle von der Antriebskraft der Drehzylinder unabhängig ist. Dieser Vorgang kann automatisch gesteuert werden.

Die neuerungsgemasse Vorrichtung ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher erläutert. In dieser zeigen in rein schematischer Weise:

Fig. 1 eine Ansicht der Torrichtung gemäss der Neuerung

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1.

Die Bezugsziffern 1 bis 3 (Fig. 2) deuten die Teile einer Rohrschelle an, welche miteinander in an sich bekannter Weise gelenkig verbunden sind. Die Teile 1 und 3 weisen nach aussen ragende Arme la und 3a auf. Das Spannen der Rohrschelle erfolgt in an sieh bekannter Weise über eine hydraulische oder pneumatische Spannvorrichtung. Diese Spannvorrichtung besteht bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform aus einem hydraulisch betätigten Spannzylinder 4, dessen beiden Kolbenstangen 4a» 4b mit den Teilen 1 und 3 der Rohrschelle gelenkig verbunden sind. In der Betriebstellung nimmt die Rohrschelle das Bohrrohr 5 auf.

Mit 6 ist ein Joch bezeichnet, das um einen Zapfen 7 in Grenzen versehwenkbar gelagert ist. Dieses Joch 6 steht unter der Einwirkung von Presszylindern 8, 9» deren Kolbenstangen 8a, 9a mit dem Joch 6 gelenkig verbunden sind. Die Kolbenstangen 8a, 9a werden im Betrieb hin- und herbewegt, wodurch dem Joch 6 eine Schwenkbewegung aufgeprägt wird. Diese Schwenkbewegung wird über Zug- und Druckstangen Io, 11 auf die Rohrschelle übertragen, welche somit in der Betriebstellung eine zyklisch wechselnde Drehbewegung vollführt.

In dem Joch 6 sind Längsschlitze 6a, 6b vorgesehen, in welche die zugeordneten Zug- bzw. Druckstangen Io, 11 mit Spiel eingreifen.

lach einem weiteren Merkmal der Neuerung sind die Rohrschelle und die Presszylinder 8, 9 in einem Rahmen 12 gelagert,

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der in senkrechter Richtung verschiebbar eingerichtet ist. Die Bewegung in senkrechter Richtung wird von einem oder auch mehreren hydraulischen Zylinder (n) 13 bewirkt, dessen Kolbenstange IJa mit dem Rahmen 12 in Verbindung steht. Pur eine genaue Führung des Rahmens 12 nach oben bzw. unten sorgen bei der in der Zeichnung dargestellten ilusführungsforiu zwei Turmeckstiele 14, 15.

Im unteren Teil und oberen Teil des Rahmens 12 sind Rollen 16 (Fig. 1) gelagert, die das Bohrrohr 5 zentrieren.

Die Wirkungsweise der neuerungsgemassen Vorrichtung ist die folgende:

Soll das Bohrrohr 5 in den Boden eingetrieben werden, dann wird es zunächst von der Rohrschelle so fest gefasst, dass eine Relativbewegung zwischen dieser Rohrschelle und dem Bohrrohr 5 unmöglich ist. Anschliessend daran wird der eine Presszylinder, z.B. 8, betätigt, der dem Bohrrohr 5 über das Joch 6, die Zugbzw. Druckstange Io und den Arm la des Teiles 1 der Rohrschelle eine Drehbewegung in der einen Richtung aufprägt. Anschliessend daran erteilt der hydraulische Druckzylinder 15 dem Bohrrohr 5 einen ganz bestimmten Vorschub. Nach Beendigung dieser Vorschubbewegung wird der Presszylinder 9 in Tätigkeit gesetzt, der dem Bohrrohr 5 über das Joch 6, die Zug- bzw. Druckstange 11 und den Arm 3a eine der ursprünglichen Drehbewegung entgegengesetzte Drehbewegung aufprägt. Dann setzt wieder die Vorschubbewegung ein. Der Arbeitsablauf lässt sich somit wie folgt charakterisieren: Drehbewegung des Bohrrohres nach rechts - Vorschubbewegung Drehbewegung des Bohrrohres nach links. Dann wiederholt sich das Spiel von neuem.

- Schutzansprüche -

Claims (3)

' ' P.A.25419M8.5.65 Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Niederbohren der Verrohrung in Tiefbohrlöchern, bei der der Verrohrung eine zyklisch wechselnde Drehbewegung durch pneumatische oder hydraulische Mittel erteilt wird, mit einer mehrteiligen, zweiarmigen, am Bohrrohr befestigten Rohrsehelle , deren Arme von Presszylindern in Grenzen abwechselnd hin- und herbewegt werden, dadurch gekennzeichnet , dass die Rohrsehelle und die Presszylinder (8, 9) in einem Rahmen (12) gelagert sind, und dass dieser Rahmen (12) unter der Einwirkung eines Druckzylinders (13) steht, der vor dem Zeitpunkt der jeweiligen Richtungsänderung der Drehbewegung die Verrohrung nach abwärts bewegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass im unteren und oberen Teil des Rahmens (12) Rollen (16) gelagert sind, die das Bohrrohr (5) zentrieren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Presszylinder (8, 9) über ein Joch (6) und Zug- bzw. Druckstangen (lo, 11) mit den Armen (la, 3a) der Teile (1, 3) der Rohrschelle verbunden sind, und dass in dem Joch (6) Längsschlitze (6a, 6b) eingearbeitet sind, in welche die zugeordneten Zug- bzw. Druekstangen (Io, 11) mit Spiel eingreifen.