DE202010007857U1

DE202010007857U1 - Kuppel-Vorrichtung zum Abdichten offener Bohrlöcher

Info

Publication number: DE202010007857U1
Application number: DE201020007857
Authority: DE
Original assignee: FUNK JOERG; Funk Jorg
Current assignee: FUNK JOERG; Funk Jorg
Priority date: 2010-06-11
Filing date: 2010-06-11
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2020-06-12

Abstract

Kuppel-Vorrichtung (100) zum Abdichten eines offenen Bohrlochs (110), mit einem oberhalb des Bohrlochs platzierbaren Kuppelkörper (120) mit einer dem Bohrloch (110) fernen Oberfläche (121) und einer dem Bohrloch (110) nahen Unterfläche (122), dadurch gekennzeichnet, dass der Kuppelkörper (120) im Bereich (130) seiner Peripherie mit einer Mehrzahl von Hohlzylindern (140) versehen ist, in denen jeweils eine Gewindestange (150) mit einem in den das Bohrloch (110) umgebenden Boden verankerbaren Gewinde drehbar (151) gelagert ist, wobei im Bereich einer Unterfläche (122) des Kuppelkörpers (120) mindestens ein Umlaufpaneel (160) vorgesehen ist, in dessen unterem Bereich eine Mehrzahl von sägezahnförmigen Verankerungselementen (161) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kuppel-Vorrichtung zum Abdichten eines offenen Bohrlochs, mit einem oberhalb des Bohrlochs platzierbaren Kuppelkörper mit einer dem Bohrloch fernen Oberfläche und einer dem Bohrloch nahen Unterfläche.
Kuppel-Vorrichtungen der eingangs genannten Art werden im Stand der Technik verwendet, um Bohrlöcher abzudecken und aus dem Bohrloch austretendes Rohöl einzufangen und anschließend abzusaugen. Die bekannten Vorrichtungen weisen sämtlich den Nachteil auf, dass eine Verankerung in dem das Bohrloch umgebenden Bodenuntergrund nicht ermöglicht ist, so dass ein seitlicher Austritt von Rohöl nicht sicher verhindert werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Kuppel-Vorrichtung zum Abdichten eines offenen Bohrlochs zu schaffen, die für eine Verankerung in dem ein Bohrloch umgebenden Bodenuntergrund geeignet ist, um dadurch einen seitlichen Austritt von Rohöl zu verhindern und ein offenes Bohrloch nach Möglichkeit vollständig zu verschließen.
Für eine Kuppel-Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Kuppelkörper im Bereich seiner Peripherie mit einer Mehrzahl von Hohlzylindern versehen ist, in denen jeweils eine Gewindestange mit einem in den das Bohrloch umgebenden Boden verankerbaren Gewinde drehbar gelagert ist, wobei im Bereich einer Unterfläche des Kuppelkörpers mindestens ein Umlaufpaneel vorgesehen ist, in dessen unterem Bereich eine Mehrzahl von sägezahnförmigen Verankerungselementen angeordnet sind.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei der erfindungsgemäßen Kuppel-Vorrichtung wird durch die Merkmalskombination, dass der Kuppelkörper im Bereich seiner Peripherie mit einer Mehrzahl von Hohlzylindern versehen ist, in denen jeweils eine Gewindestange mit einem in den das Bohrloch umgebenden Boden verankerbaren Gewinde drehbar gelagert ist, wobei im Bereich einer Unterfläche des Kuppelkörpers mindestens ein Umlaufpaneel vorgesehen ist, in dessen unterem Bereich eine Mehrzahl von sägezahnförmigen Verankerungselementen angeordnet sind, erreicht, dass zum Einen ein für eine Verankerung im Boden geeignetes Unterprofil vorgesehen ist und dass zum Anderen geeignete Einrichtungen vorgesehen sind, um eine Verankerung in dem das Bohrloch umgebenden Bodenuntergrund sicherzustellen.
Die erfindungsgemäße Kuppel-Vorrichtung ist in unterschiedlichen Größen und Dimensionierungen ausführbar, so dass insbesondere die Möglichkeit gegeben ist, eine Mehrzahl unterschiedlich großer Kuppel-Vorrichtungen übereinander anzubringen, um die Sicherheit einer Abdichtung eines offenen Bohrlochs zu erhöhen.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, den oberen und den Randbereich einer erfindungsgemäßen Kuppel-Vorrichtung mit Beton zu übergießen, um die Sicherheit einer Abdichtung weiter zu erhöhen.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Kuppelkörper rotationssymmetrisch gebogen und das Umlaufpaneel ringförmig ausgebildet ist. Alternativ kann der Kuppelkörper beispielsweise auch pyramidenförmig gebogen und das Umlaufpaneel quadratisch ausgebildet sein.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Hohlzylinder im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sind. Unter speziellen Bedingungen, insbesondere bei einem sehr harten Bodenuntergrund ist es indes auch denkbar, dass eine seitliche Führung der Hohlzylinder in Richtung nach außen förderlich ist, um die in den Hohlzylindern gelagerten Gewindestangen seitlich nach außen zu führen.
Gemäß einer wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Hohlzylinder im Bereich einer den Kuppelkörper umgebenden Plattform angeordnet sind. Dies ermöglicht die Anbringung einer Motoreinrichtung zum Treiben einer Gewindestange direkt oberhalb des betreffenden Hohlzylinders. Entsprechend ist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass in der Nachbarschaft eines Hohlzylinders auf der Oberfläche der Plattform eine Motoreinrichtung zum Rotieren der in dem Hohlzylinder geführten Gewindestange auf der Plattform angeordnet ist.
Prinzipiell sind drei bis sechs Hohlzylinder/Gewindestangen für eine sichere Verankerung der erfindungsgemäßen Kuppel-Vorrichtung in dem das Bohrloch umgebenden Boden denkbar, wobei vorzugsweise vier Hohlzylinder/Gewindestangen vorgesehen sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass zwei Umlaufpaneele vorgesehen sind, von denen ein erstes Umlaufpaneel in einem Bereich innerhalb der Hohlzylinder angeordnet ist und ein zweites Umlaufpaneel in einem Bereich außerhalb der Hohlzylinder angeordnet ist.
Der Durchmesser einer Gewindestange kann teilweise nach unten konisch sich in Richtung einer Spitze zu verjüngend ausgebildet sein, um ein Einführen des Gewindes der Gewindestange in den Boden zu erleichtern.
Eine Gewindestange sollte regelmäßig mit einem Gewinde versehen sein, dessen Steigung ausgelegt ist, um eine sichere Verankerung des Kuppelkörpers mit dem ein spezielles Bohrloch umgebenden Boden zu bewirken. Da die Bodenkonsistenzen höchst unterschiedlich sein können, ist dem mit einer entsprechenden Wahl des Gewindes der Gewindestange Rechnung zu tragen.
Gemäß einer weiteren wichtigen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass das Gewinde einer Gewindestange eine Mehrzahl von um ein Scharnier schwenkbare Scherelemente enthält, die bei Rotationsbetrieb der Gewindestange zum Absenken in den Boden in einer der zentralen Mittelachse der Gewindestange nahen ersten Position verbleiben und bei kurzzeitigem Rotationsbetrieb der Gewindestange in eine zum Absenken in den Boden entgegengesetzten Richtung aus der der zentralen Mittelachse der Gewindestange nahen ersten Position in eine der zentralen Mittelachse der Gewindestange fernen zweiten Position verschwenkbar sind, um den wirksamen Durchmesser der Gewindestange zu vergrößern und damit eine verbesserte Verankerung der Gewindestange im Boden zu bewirken.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt ist. Darin zeigen:
1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Querschnittsansicht;
2 die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von oben;
3 eine Gewindestange der in 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht;
4 die Gewindestange der in 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Ansicht von oben.
Die in den 1 bis 4 dargestellte erfindungsgemäße Kuppel-Vorrichtung 100 zum Abdichten eines offenen Bohrlochs 110 enthält einen oberhalb des Bohrloch 110 platzierbaren Kuppelkörper 120 mit einer dem Bohrloch 110 fernen Oberfläche 121 und einer dem Bohrloch nahen Unterfläche 122.
Der Kuppelkörper 120 ist im Bereich seiner Peripherie mit einer Mehrzahl von Hohlzylindern 140 versehen, in denen jeweils eine Gewindestange 150 mit einem in den das Bohrloch 110 umgebenden Boden verankerbaren Gewinde 151 drehbar gelagert ist, wobei im Bereich einer Unterfläche 122 des Kuppelkörpers 120 mindestens ein Umlaufpaneel 160 vorgesehen ist, in dessen unterem Bereich eine Mehrzahl von sägezahnförmigen Verankerungselementen 160 angeordnet sind.
Der Kuppelkörper 120 ist rotationssymmetrisch gebogen, wobei das Umlaufpaneel 160 entsprechend ringförmig ausgebildet ist.
In der jeweiligen Nachbarschaft eines Hohlzylinders 140 ist auf der Oberfläche der Plattform je eine Motoreinrichtung zum Rotieren der in dem Hohlzylinder 140 geführten Gewindestange 150 auf der Plattform angeordnet. Die Hohlzylinder 140 sind jeweils im Wesentlichen vertikal ausgerichtet.
In der dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kuppel-Vorrichtung 100 sind vier Hohlzylinder/Gewindestangen 140/150 vorgesehen.
Des Weiteren sind zwei Umlaufpaneele 160 vorgesehen, von denen ein erstes Umlaufpaneel 160 in einem Bereich innerhalb der Hohlzylinder 140 angeordnet ist und ein zweites Umlaufpaneel 160 in einem Bereich außerhalb der Hohlzylinder 140 angeordnet ist.
Der Durchmesser einer Gewindestange 150 weist einen oberen Bereich auf, in dem ein konstanter Durchmesser vorgesehen ist. Unterhalb des oberen Bereichs ist ein unterer Bereich vorgesehen, in der der Durchmesser der Gewindestange 150 konisch sich in Richtung einer Spitze 155 zu verjüngend ausgebildet ist.
Eine in den 3 und 4 dargestellte Gewindestange 150 ist mit einem Gewinde 151 versehen, dessen Steigung ausgelegt ist, um eine sichere Verankerung des Kuppelkörpers 120 mit dem das Bohrloch 110 umgebenden Boden zu bewirken.
Das Gewinde 151 einer Gewindestange 150 enthält eine Mehrzahl von um ein Scharnier 156 schwenkbar gelagerter Scherelemente 152, die bei Rotationsbetrieb der Gewindestange 150 zum Absenken in den Boden in einer der zentralen Mittelachse 154 der Gewindestange 150 nahen ersten Position verbleiben und bei kurzzeitigem Rotationsbetrieb der Gewindestange 150 in eine zum Absenken in den Boden entgegengesetzten Richtung aus der der zentralen Mittelachse 154 der Gewindestange 150 nahen ersten Position in eine der zentralen Mittelachse 154 der Gewindestange 150 fernen zweiten Position verschwenkbar sind, um den wirksamen Durchmesser der Gewindestange 150 zu vergrößern und damit eine verbesserte Verankerung der Gewindestange 150 im Boden zu bewirken.
Das oben erläuterte Ausführungsbeispiel der Erfindung dient lediglich dem Zweck eines besseren Verständnisses der durch die Ansprüche vorgegebenen erfindungsgemäßen Lehre, die als solche durch das Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt ist.

Claims

Kuppel-Vorrichtung (100) zum Abdichten eines offenen Bohrlochs (110), mit einem oberhalb des Bohrlochs platzierbaren Kuppelkörper (120) mit einer dem Bohrloch (110) fernen Oberfläche (121) und einer dem Bohrloch (110) nahen Unterfläche (122), dadurch gekennzeichnet, dass der Kuppelkörper (120) im Bereich (130) seiner Peripherie mit einer Mehrzahl von Hohlzylindern (140) versehen ist, in denen jeweils eine Gewindestange (150) mit einem in den das Bohrloch (110) umgebenden Boden verankerbaren Gewinde drehbar (151) gelagert ist, wobei im Bereich einer Unterfläche (122) des Kuppelkörpers (120) mindestens ein Umlaufpaneel (160) vorgesehen ist, in dessen unterem Bereich eine Mehrzahl von sägezahnförmigen Verankerungselementen (161) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kuppelkörper (120) rotationssymmetrisch gebogen und das Umlaufpaneel ringförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kuppelkörper (120) pyramidenförmig gebogen und das Umlaufpaneel quadratisch ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlzylinder (140) im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlzylinder (140) im Bereich einer den Kuppelkörper (120) umgebenden Plattform (123) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nachbarschaft eines Hohlzylinders (140) auf der Oberfläche der Plattform (123) eine Motoreinrichtung zum Rotieren der in dem Hohlzylinder (140) geführten Gewindestange (150) auf der Plattform angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass drei bis sechs Hohlzylinder/Gewindestangen (140, 150) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vier Hohlzylinder/Gewindestangen (140, 150) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Umlaufpaneele (160) vorgesehen sind, von denen ein erstes Umlaufpaneel in einem Bereich innerhalb der Hohlzylinder (140) angeordnet ist und ein zweites Umlaufpaneel in einem Bereich außerhalb der Hohlzylinder (140) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser einer Gewindestange (151) teilweise nach unten konisch sich in Richtung einer Spitze (155) zu verjüngend ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gewindestange (150) mit einem Gewinde (151) versehen ist, dessen Steigung ausgelegt ist, um eine sichere Verankerung des Kuppelkörpers (120) mit dem das Bohrloch (110) umgebenden Boden zu bewirken.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (151) einer Gewindestange (150) eine Mehrzahl von um ein Scharnier (156) schwenkbare Scherelemente (152) enthält, die bei Rotationsbetrieb der Gewindestange (150) zum Absenken in den Boden in einer der zentralen Mittelachse (154) der Gewindestange (150) nahen ersten Position verbleiben und bei kurzzeitigem Rotationsbetrieb der Gewindestange (150) in eine zum Absenken in den Boden entgegengesetzten Richtung aus der der zentralen Mittelachse (154) der Gewindestange (150) nahen ersten Position in eine der zentralen Mittelachse (154) der Gewindestange (150) fernen zweiten Position verschwenkbar sind, um den wirksamen Durchmesser der Gewindestange (150) zu vergrößern und damit eine verbesserte Verankerung der Gewindestange (150) in dem das Bohrloch (110) umgebenden Boden zu bewirken.