DE3108053A1 - Vorrichtung zur magazinartigen speicherung und handhabung von gestaengen und rohren fuer bohrgeraete - Google Patents

Vorrichtung zur magazinartigen speicherung und handhabung von gestaengen und rohren fuer bohrgeraete

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DE3108053A1
DE3108053A1 DE19813108053 DE3108053A DE3108053A1 DE 3108053 A1 DE3108053 A1 DE 3108053A1 DE 19813108053 DE19813108053 DE 19813108053 DE 3108053 A DE3108053 A DE 3108053A DE 3108053 A1 DE3108053 A1 DE 3108053A1
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CELLER MASCHINENFABRIK Gebr SC
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/20Combined feeding from rack and connecting, e.g. automatically
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/14Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole
    • E21B19/15Racking of rods in horizontal position; Handling between horizontal and vertical position

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Description

  • Vorrichtung zur magazinartigen Speicherung und
  • Handhabung von Gestängen und Rohren für Bohrgeräte Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur magazinartigen Speicherung und Handhabung von Gestängen und Rohren für Bohrgeräte.
  • In zunehmendem Maße werden heute an relativ weit entfernten als auch schlecht zugänglichen Orten Bohrungen durchgeführt. Dabei ist es erforderlich, daß die anfallenden Arbeiten hinsichtlich Transport und Bewegung von Bohrgeräteteilen und Bohrgestängen möglichst weitgehend automatisiert oder vereinfacht werden und ein Großteil der bisher manuell zu leistenden Arbeit eingespart oder erleichtert wird, alLein schon, um dem Bedienungspersonalschwere, zermürbende körp£riiche Arbeit zu ersparen, andererseits aber auch die Anzahl von -Arbeitern pro Bohrloch oder Bohrstelle möglichst kleinzuhalten im Hinblick auf Transport, Lohn und sonstige Kosten.
  • Bekanntlich wird bei der Niederbringung von Bohrungen ein Gestänge oder ein Rohrstrang eingesetzt, der aus einer Vielzahl von einzelnen Gestänge- oder Rohrteilen besteht, die durch Gewindemuffen und - zapfenverbindungen miteinander verbunden werden. Diese Gestänge- oder Bohrrohrteile müssen aus einem Vorrat zum Bohrloch transportiert, erfaßt und eingesetzt werden und auch in umgekehrter Reihenfolge wieder in den Vorrat zurückgebracht werden. All dies ist schwere körperliche aber auch zeitaufwendige Arbeit, die das Niederbringen der Bohrung erschwert und belastet.
  • Zur Vereinfachung dieser Arbeiten mit den Gestängen und Rohren ist es daher bereits bekannt, gewisse Erleichterungen dadurch vorzunehmen, daß zur automatischen Handhabung aufeinanderfolgender Bohrrohrlangen im Bereich einer zu bohrenden oder anderweitig zu bearbeitenden Quelle Gestängerechen zur Aufnahme und Halterung von Bohrgestängen vorgesehen sind, und die im Abstand zueinander angeordnete vertikale Reihen irn Bereich einer Seite eines Bohrturmes aufweisen und mindestens eine Vorschubeinrichtung zur aufeinanderfolgenden Bewegung der Bohrgestänge zwischen einer Stellung im Bereich der Bohrturmmitte und dem Gestängerechen sowie eine Computersteuerung für den Gestängerechen und die Vorschubeinrichtung (DOS 26 04 162).
  • Auf diese Weise wird zwar eine gewisse Vreinfaciiung in der Handhabung der Bohrgestängeteile ermöglicht, jedoch verbleibt nach wie vor der Transport des Bohrgestänges zum Bohrturm und auch wieder vom Bohrturm weg. Außerdem wird dadurch der Bohrturm selbst bzw. die Bohrvorrichtung aufwendig und kompliziert, denn auch die Gestängerechen benötigen einen bestimmten Transportaufwand und eine zusätzliche Arbeitsleistung für ihre An- und Einbringung im Bohrturm.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, das Bohrgestänge oder auch die Bohrrohre in einfacher, leichter, wenig aufwendiger Weise zu transportieren und sie ohne zusätzliches Umladen oder zusätzliches Bewegen ebenso kräfteschonend dem Bohrgerät zuzuführen bzw. dieses aufnehmen zu lassen und von diesem wieder ablegen zu lassen, ohne daß das Bohrgerät selbst zusätzliche Einrichtungen benötigt.
  • Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäB durch einen Wagen, auf dessen Plattform neben- und übereinander Bohrgestängeteile gespeichert sind, jedes Bohrgestängeteil dem Speicher einzeln entnehmbar ist, das vereinzelte Gestängeteil zum Bohrloch ausrichtbar und dem Bohrloch zuführbar ist, wobei das entsprechende Anschlußteil am Kraftspülkopf des Bohrgeräts das Muffenende des Bohrgestänges erfaßt und entnimmt.
  • Auf diese Weise wird eine beträchtliche Ökonomie des gesamten Bohrverfahrens erreicht, weil die Bohrnebenzeiten beträchtlich verkürzt sind u-nd eine größere Mobilität beim Umsetzen der Bohrausrüstung vorhanden ist. Außerdem entfällt die schwere körperliche Arbeit, die mit der Umsetzung und der Bewegung der Bohrgestängeteile verbunden ist und damit auch eine erhebliche Verringerung der Unfallgefahr.
  • Bei dem Wagen handelt es sich beispielsweise um ein zweiachsiges Fahrzeug in der Art eines Anhängers, das auf seiner Oberseite,d. h. auf seinem Rahmen oder Chassis, mit Einrichtungen zur Speicherung bzw. Lagerung und Sicherung von Bohrgestängeteilen in horizontalen Lagen nebeneinander versehen ist und mehreren horizontalen Lagen übereinander.
  • Auf diese Weise entsteht ein Speicher, der vermittels seitlicher Rungen auf dem Fahrzeug arretiert ist. Zwischen den einzelnen übereinanderliegenden horizontalen Lagen liegen Stangen oder Schienen, die an den Rungen leicht lösbar verriegelt sind.
  • Der Wagen kann ein zweiachsiges Fahrzeug sein mit einer Lenkachse mit Deichsel, über die der Wagen mit den Bohrgestängeteilen von einem Fahrzeug oder Schlepper gezogen wird. Der Wagen kann natürlich auch als mehrachsiges Fahrzeug ausgebildet sein oder als Sattelauflieger für einen Sattelschlepper. In diesem Fall würde die Lenkachse durch ein Stützrädergestell ersetzt sein.
  • Das vordere und das hintere Ende des Wagens ist durch eine Wand abgeschlossen, die ein Verrutschen der Bohrgestängeteile in Längsrichtung verhindert. Außen sind abklappbare, mit Geländer versehene Umgänge angeordnet, die zur Bearbeitung des Wagens dienen.
  • Auf einer Seite des Wagens sind im Abstand zueinander wenigstens zwei Elevatoren angeordnet, die zur Vereinzelung der Gestängeteile aus dem Speicher des Fahrzeuges dienen und das vereinzelte Gestänge nach oben und über Kopf in eine Abgabe- bzw. Aufnahmevorrichtung kippen, aus der das Gestängeteil z. B. vom Spannkopf des Kraftkopfes des Bohrgeräts am Muffenende erfaßt und entommen wird.
  • Um das über Kopf abgekippte Gestängeteil aufzunehmen, ist erfindungsgemäß eine Abgabevorrichtung vorgesehen, die aus einer sich in Längsrichtung und naben dem Wagen erstreckenden Führungsbahn mit zwei darin verfahrbaren Wagen besteht, von denen der eine Wagen über eine begrenzte Strecke antreibbar ist, während der andere Wagen frei in der Führung unter der Belastung durch das Bohrgestangeteil verfahrbar ist.
  • Vorteilhaft wirkt es sich dabei aus, daß die Abgabevorrichtung mit den darin verfahrbaren Wagen in einem begrenzten Winkel zur Längsachse des Wagens verschwenkbar ist, so daß die Abgabevorrichtung genau I.n der tXrfcrr3tstrl I.cll<lll Weise zum Bohrloch bzw. zum Spannkopf des Kraftkopfes (i(EE; Bohrgeräts ausrichtbar ist.
  • Die Abgabevorrichtung ist zu diesem Zweck auf seitlich wegragenden horizontalen Auslegern mechanisch verschieblich, wobei die Ausleger an rungenartigen Stützen schwenkbar befestigt sind.
  • In Verfolg des Erfindungsgedankens wird zum Vereinzeln der Bohrgestängeteile aus dem Speicher der Vielzahl von Bohrgestängeteilen das Fahrzeug um seine Längsachse in Richtung auf die rungenartigen Stutzen der Elevatoren und der Abgabevorrichtung um einen geringen Betrag geneigt, was vermittels längenveränderlicher, unterhalb des Chassis des Fahrzeuges angeordneter Stützen geschieht, die sich gegebenenfalls unter Zwischenfügung von Platten oder Bohlen auf den Boden abstützen. Durch die Neigung des Fahrzeuges um seine Langsachse in der oben beschriebenen Weise rollen die Gestängeteile odir die Bohrrohre gegen die rungenartigen Stutzen, so daß sie von den an den Elevatoren angeordneten Mitnehmern erfaßt und hochtransportiert werden können. Um zu verhindern, daß alle Gestängeteile des Speichers gegen die Stützen der Elevatoren rollen1 sind Distanzstücke zwischen die Bohrgestängeteile und die Stützen der Elevatoren eingesetzt, so daß beim Vereinzeln der Gestängeteile jeweils das Distanzstück aus der Lage der Gestängeteile herausgenommen wird, die gerade vereinzelt wird.
  • Beim Ablegen des Gestänges und Einführen in den Speicher wird in entgegengesetzter Richtung verfahren, d. h.
  • der Wagen wird zur entgegengesetzten Seite geneigt, so daß das Gestängeteil von den rungenartigen Stützen weg zur gegenüberliegenden Seite des Speichers rollt, wo es durch die dort angeordneten Rungen festgehalten wird. Die Anordnung der Gestängeteile erfolgt in dem Speicher bzw. auf dem Wagen so, daß alle Muffenenden in die eine Richtung und alle Gewindezapfenenden in die andere Richtung weisen.
  • Zum Antrieb der verschiedenen Einrichtungen zum Vereinzeln der Gestängeteile und zum Zurückführen der Gestängeteile in den Speicher dienen Pneumatik- oder Hydraulikmotoren und die dazugehörenden an sich bekannten Regel- und Steuereinrichtungen. Der Druck kann vermittels an sich bekannter zum Wagen oder Fahrzeug gehörender Einrichtungen erzeugt und gespeichert werden oder vermittels fremder über fliegende Leitungen anschließbarer Aggregate oder vermittels autonomer Aggregate, die auf gesonderten Fahrzeugen mitgeführt werden.
  • Statt den Speicher mit den Gestänge- oder Bohrrohrteilen mit den Einrichtungen zum Vereinzeln, Abgeben, Ausrichten bzw. in umgekehrter Reihenfolge beim Ablegen der Teile auf einem Wagen anzuordnen, kann die gesamte Einrichtung oder Teile daraus auch im Laderaum eines Schiffes untergebracht sein und an Deck vereinzeln, wo dann das Gestängeteil ausgerichtet und vom Bohrgerät aufgenommen wird oder die gesamte erfindungsgemäße Vorrichtung kann an Deck eines Schiffes direkt oder in einem dort stehenden Container untergebracht sein.
  • Das Schiff kann ein Flußschiff, ein Seeschiff oder ein Leichter sein.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann naturlich auch im Zusammenwirken mit stationären Bohranlagen und als Lager oder Magazin eingesetzt werden.
  • Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind in den Ansprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels, welches in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist, näher erlautert.
  • Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Wagens mit einem gespeicherten Vorrat an Bohrgestangeteilen in einer Bereitschaftsstellung zur Abgabe und zum Vereinzeln von Bohrgestängeteilen, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Wagen nach Fig. 1, Fig. 3 eine Endansicht des Wagens nach Fig. 1 und 2, Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Elevators, teilweise im Schnitt in der Seitenansicht, Fig. 5 zwei nebeneinander angeordnete Elevatoren mit ihrem Antrieb von der Seite gesehen und teilweise im Schnitt, Fig. 6 eine schematische Darstellung einer rungenartigen Stütze mit daran angeschlossener Vorrichtung zum Ausrichten des abzugebenden bzw. aufzunehmenden Bohrgestängeteiles zum Bohrloch, teilweise im Schnitt, Fig. 7 ein Detail der Fig. 6 im Schnitt auf der Linie A-A und Fig. 8 eine Seitenansicht zweier rungenartiger Stutzen mit der daran angeordneten Vorrichtung zum Ausrichten des Bohrgestängeteiles zum Bohrloch in der Seitenansicht.
  • In den Fig. 1 bis 3 ist der Wagen mit den darauf in horizontalen Lagen angeordneten Bohrgestängeteilen in verschiedenen Ansichten und mit seinen verschiedenen zum Betrieb erforderlichen Einrichtungen dargestellt.
  • Diese einzelnen Einrichtungen, die für den Betrieb erforderlich sind und die zur Vereinzelung der Gestängeteile aus dem Gestängeteilspeicher oder Magazin dienen, werden jeweils für sich an gesonderten Darstellungen nachfolgend noch beschrieben, wie auch weiter unten noch eine Beschreibund der Arbeitsweise der Vorrichtung folgt.
  • Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Wagen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein zweiachsiges Anhängefahrzeug mit den gummibereiften Rädern 1 und 2, die das Chassis 3 tragen, wobei die eine Achse als Lenkachse ausgebildet ist und eine Deichsel 4 besitzt. Auf der Plattform des Wagens sind zwischen Rungen 5 die Bohrgestängeteile in horizontalen Lagen übereinander angeordnet, was besonders deutlich aus Fig. 3 ersichtlich ist und die das Bezugszeichen 6 tragen. Die Enden des Fahrzeuges sind mit Bordwanden 7 und 7' versehen, wobei die eine Bordwand 7' in Abhãngigkeit von der Gestängelänge versetzbar ist, und außerdem befinden sich auf beiden Längsseiten abklappbare Laufplanken 8 mit Geländer 9 am Fahrzeug, die ein seitliches Begehen der Fahrzeuglängsseiten gestatten und damit eine Inspektion und Uberwachung des Stapels an Bohrgestängen oder des Bohrgestängemagazins sowie des Vereinzelungs- oder Speichervorganges, wenn die Gestängeteile vom Bohrturm zurück auf den Wagen gegeben werden. Diese Laufplanken konnen über eine ebenfalls am Fahrzeug angeordnete abklappbare Plattform 10 und über eine Leiter 11 bestiegen werden. Die andere Laufplanke 9' und die Plattform 10 kann über die nicht dargestellte Bühne des Bohrgerätes bestiegen werden. Bei 12 ist das Steuer-und Regelpult für den Betrieb der verschiedenen Einrichtungen des Wagens dargestellt, und zur Verdeutlichung der Arbeitsweise und der Größenverhältnisse sind Strichmännchen bei 13 und 14 eingezeichnet.
  • Die übereinander angeordneten Lagen 6 von Bohrgestängeteilen liegen zwischen den Rungen 5 und auf Schienen oder Stangen, die jeweils zwischen den einzelnen Lagen 6 eingefügt sind und die sich an den Rungen abstützen oder daran lösbar befestigt sind. Diese Schienen sind besonders deutlich aus Fig. 1 bis 3 ersichtlich und tragen das Bezugszeichen 15. Der Wagen iSt außerdem mit vier längenveränderlichen Stützen 16 versehen, von denen je zwei auf den beiden Längsseiten und an den Enden des Fahrzeuges angeordnet sind, wie das aus Fig. 1 und 3 ersichtlich ist. Diese längenveränderlichen Stützen sind vorzugsweise hydraulische Zylinder- und Kolbeneinrichtungen, die in eine vertikale Betriebsstellung und in eine horizontale Außerbetriebsstellung klappbar sind oder die beim Fahren auf Straßen abgenommen sind beim Vereinzeln der auf dem Fahrzeug angeordneten Gestänge aus dem Speicher oder Magazin, jedoch in der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Stellung an dem Fahrzeug angebracht sind. Die längenveränderlichen Stützen stützen sich vorzugsweise über untergelegte Bohlen oder Träger 17 auf den Boden 18 ab.
  • Es ist aus Fig. 1 bis 3 ferner ersichtlich, daß auf der einen Seite, nämlich auf der in Fig. dein e etrachr zugewandten Seite des Fahrzeuges bzw. auf der gemäß Fiq. 2 nach unten weisenden Seite, zwei Elevatoren 49, 50 anqeordnet sind, die in rungenartigen Stützen gehalten sind, die die horizontalen Lagen 6 der Bohrgestängeteile seitlich begrenzen. Die Elevatoren werden vermittels Hydraulikmotoren angetrieben und besitzen auf endlosen umlaufenden Ketten Mitnehmer 22 ( Fig. 3), die aus den einzelnen Lagen 6 die einzelnen Bohrgestängeteile von unten erfassen und nach oben heraushebend vereinzeln, um sie schließlich über Kopf über rungenartige Stützen 21 in zwei Mulden 23 und 23' abzulegen, die auf einer in Längsrichtung df!s Fahrzeu(I(-s und seitlich davon angeordneten Schiene 24 verfahrbar sind, die wiederum querbeweglich zum Fahrzeug und in begrenztem Umfang um eine etwa mittig liegende Vertikalachse schwenkbar ist. Eine der Mulden 23, nämlich die Mulde 23', ist über eine begrenzte Strecke angetrieben verfahrbar, so daß das Muffenende 52 des Bohrgestänges um einen sochen Betrag tber die Bordwand 7 des Fahrzeuges hinaus verfahren werden kann, daß z. B. die Spannzange des Kraftkopfes der Bohranlage dieses Ende des Bohrgestängeteiles erfassen kann.
  • Die Querverschieblichkeit des Trägers 24 geschieht auf horizontal ausgeschwenkten Auslegern 26, die an den rungenartigen Stützen 21 beiklappbar oder beischwenkbar angeordnet sind.
  • Es soll nun auf Fig. 4 Bezug genommen werden. Aus Fig.
  • 4 ist ein Elevatorständer 49 (50) in der Seitenansicht und teilweise im Schnitt ersichtlich. Es ist ferner ein Teil des Chassis 3 des Fahrzeuges bzw. Wagens ersichtlich, und es ergibt sich daraus, daß der Elevatorständer 49 wie eine Runge das Fahrzeug seitlich begrenzt, so daß ein einzelnes Gestängeteil, wie bei 27 ersichtlich, gegen eine Schiene 28 des Elevatorständers 49 anliegen kann, indem es auf der Schiene 15 entlang dagegenrollt. In dieser Lage wird das Gestängeteil 27 von dem Mitnehmer 22 erfaßt und da der Mitnehmer 22 an einer endlosen umlaufenden Kette 29 des Elevators 20 schwenkbar bei 30 befestigt ist, in Richtung des Pfeiles 31 mit nach oben genommen, um über den Kopf 32 des Elevators hinweg in die Mulde 23 zu gelangen, die in einer Schiene 33 verfahrbar ist, die wiederum Teil eines Trägers 24 ist. Dieser Träger ist auf Auslegern 26 quer seitlich in Richtung des Doppelpfeiles 34 verfahrbar.
  • Die endlose Kette 29 läuft über Kettenräder 35, die in Fig. 5 deutlich dargestellt sind und von denen jeweils zwei am unteren Ende und am oberen Ende des Elevatorständers 49, 50 gelagert sind. Die beiden Kettenräder 35 am oberen Ende des Elevatorständers, von denen zwei in Fig. 5 dargestellt sind, sind auf einer gemeinsamen Welle 36 befestigt, die ihrerseits wieder in Spannlagern 37 gelagert sind, wobei sich die Spannlager auf die Elevatorständer 49, 50 abstützen. Angetrieben werden die endlosen Ketten 29, die in Fig. 5 nicht dargestellt sind, über einen Hydraulikmotor 38 über die Welle 39 mit Kupplung, weiter über die Welle 40, die die Kettenräder trägt, und zwar in festen Lagern 41.
  • Die Ständer 49, 50 der Elevatoren sind aus Stahlblech gefertigte Gehäuse, welche an ihrer den horizontalen Bohrgestängelagen zugekehrten Seite offen sind, so daß der Mitnehmer 22 in den Innenraum des Speichers bzw. in die Lagen 6 hineingreifen kann.
  • Aus Fig. 5 ist zu ersehen, daß, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, seitlich an dem Wagen zwei Elevatoren angeordnet sind, die im wesentlichen identisch sind, nämlich die Elevatoren 49 und 50. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 wird der Elevator 49, dessen Aufbau oben beschrieben ist, durch den Nydraulikschrägwellenmotor 38 über die Welle mit Kupplung 39 direkt angetrieben. Der Elevator 50 hingegen wird über ein Gelenk 42 mit daran angeordneter Welle 43 und einer von dieser ausgehenden Wellenverlängerung 48 über ein weiteres Gelenk 45 angetrieben. Dieses Gelenk 45 treibt eine kurze Welle 46 an, die die beiden Kettenräder 35 antreibt, die auf der Welle 46 befestigt sind. Ansonsten entspricht der Aufbau und die Ausgestaltung und Wirkungsweise des Elevators 50 der des Elevators 49.
  • Die Mitnehmer 22 sind auf den jeweiligen Durchmesser des Bohrgestängeteiles abgestimmt. Bei 51 sind noch einmal zwei Bohrgestängeteile anderen Durchmessers gezeigt. Wenn diese vereinzelt werden, wird der Mitnehmer 22 gegen einen anderen Mitnehmer, der auf den Durchmesser der BohrgestAngeteile 51 abgestimmt ist, ausgetauscht.
  • In Fig. 6, die in Grundteilen der Fig. 4 entspricht, ist ein weiterer Schritt der Vereinzelung eines Gestängeteiles dargestellt, nachdem dieses von dem Mitnehmer 22 in die Mulde 23 abgeworfen worden ist. Der Träger 24 wird dann zur Ausrichtung auf das Bohrloch erforderlichenfalls aus der gestrichelten Stellung in die ausgezogene Stellung 24' gefahren, was vermittels des Antriebs in dem Kragarm oder Ausleger 26 geschieht. Dieser Antrieb besteht aus zwei nebeneinander liegenden endlosen Ketten 53, die über Kettenräder 54 laufen (Fig. 8), die auf Wellen 55 befestigt sind, welche wiederum durch Hydraulikmotoren 56 angetrieben werden.
  • In Fig. 8 sind nebeneinanderliegend zwei Kragarme 26 oder Ausleger beschrieben, die in ihrer Ausgestaltung identisch sind. Die seitliche Bewegung des Trägers 24 geschieht nun durch die Ketten 53, die an einem Wagen 57 angreifen, der vermittels Rädern 58 auf Schienen 59 läuft. Dieser Wagen in jedem Ausleger trägt nun wiederum einen Zapfen 60, der in eine Bohrung 61 eines Blockes 62 schwenkbar faßt, der seinerseits an dem Träger 24 befestigt ist. Wird nun der eine oder der andere Wagen in einem der Ausleger vermittels der Ketten, die durch die Hydraulikmotoren 56 angetrieben sind, hin- und herbewegt, so kann der Träger 24 ein bestimmtes Maß von den Stützen 21 wegbewegt werden und auch In einem best lultllt(rl W kelmaß um eine vertikale Achse verschwenkt werden, deren Schwenkpunkt in der Mitte zwischen den beiden Auslegern liegen dürfte. Mit diesen Einrichtungen ist es also möglich, das auf dem Träger 24 in verfahrbaren Mulden 23 liegende Gestängeteil 27 zum Bohrloch auszurichten. Die Mulde 23 ist in der Schiene 33 des Trägers 24 verfahrbar, was deutlich aus Fig. 8 ersichtlich ist. Der parallele Achsversatz bzw. die Seitwärtsbewegung des Trägers 24 mit Bezug auf den Wagen wird nach außen durch einen Anschlag 61' begrenzt. Dio Ket-Len 53 werden ebenfalls über kattenräder geftShrt, die in Spannlagern 37 gelagert sind. Der Träger 24 gleitet bei dem parallelen Achsversatz auf Gleitflächen 64 mit entsprechenden Gleitflächen 63, die am Träger befestigt sind. Ein Detail des Antriebs des Trägers 24 für die parallele Achsvorot zunq ist in Fig. 7 zu sehen.
  • Eine Besonderheit der Ausgestaltung des die verfahrbaren Muldenwagen 23 und 23' tragenden Trägers 24 geht aus Fig. 8 hervor. Es ist zu erkennen, daß der verfahrbare Muldenwagen 23' einen nach unten ragenden Ansatz 65 aufweist, der durch einen Schlitz 66 in der oberen Wand des Tragers 24 bzw. im Boden der Schiene 33 hindurchragt. Dieser Ansatz 65 trägt eine Öse, die mit dem einen Ende 67 einer hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtung 68 verbunden ist, derea anderes Ende sich auf ein Teil 69 des Trägers 24 abstützt. Während also der eine Muldenwagen 23 in der Führungsschiene 33 freibeweglich hin- und herfahrbar ist und in seiner einen Endstellung gegen einen Anschlag 70 liegt, wird der andere Muldenwagen 23' in seiner Bewegung in der Schiene 33 durch den Hub der Zylinder- und Kolbeneinrichtung 68 begrenzt.
  • Wenn also die Zylinder- und Kolbeneinrichtung 68 eingefahren ist, der Muldenwagen 23 gegen den Anschlag 70 liegt und in beiden Muldenwagen 23 und 23' ein Gestangeteil 27 liegt, das vereinzelt durch die Elevatoren hochgefördert und über deren Kopf hinweg in die Mulden der Muldenwagen abgeworfen ist, dann kann das Gestängeteil 27 durch Betatigung der Zylinder- und Kolbeneinrichtung mit seinem Muffenende 52 dem Bohrloch bzw. der Spannzange des Kraftkopfes um den Betrag des Hubes der Zylinder- und Kolbeneinrichtung 68 zugeführt werden.
  • In Fig. 6 bezeichnet das Bezugszeicherl 71 den Ati'i< ger oder Kragarm 26 in der beigeklappten Transportstellunq.
  • Der Ausleger 26 verschwenkt dabei um die Achse der Welle 55, die von dem Hydraulikmotor 56 angetrieben ist und wird in der Betriebsstellung durch den Federstecker 72 gehalten.
  • Aus Fig. 2, 3 und 4 beispielsweise ist zu ersehen, daß an dem Träger 24 seitlich ein Flansch 73 befestigt ist, der eine hydraulische Zylinder- und Kolbeneinrichtung 74 trägt. Diese Zylinder- und Kolbeneinrichtung dient dazu, die Gestängeteile, die in die verfahr-baren Mulden 23 und 23' abgelegt worden sind, auf die Mitnehmer 22 hinüberzudrücken, wenn sich diese in der in Fig. 3 und Fig. 6 gezeigten Stellung befinden. Die Mitnehmer mit dem dann darauf liegenden Gestängeteil werden in entgegengesetzter Richtung zum Pfeil 31 nach unten gefahren und geben ihr Gestänge ab, sobald das Gestänge auf einen bereits eingelegten und mit den Rungen verriegelten Querträger aufstößt. Der jetzt von den Elevatoren weggeneigte Wagen, was vermittels der hydraulischen Stützen 16 erfolgt, läßt das Gestänge nach links rollen, bis es sich auf der gegenüberliegenden Seite gegen die Rungen 5 oder gegen.ein dort bereits abqelegtes Gestänge legt.
  • Bei der Rückführung von Gestängeteilen in den Wagen bleibt der vertikale, vom Mitnehmer bestrichene Raum leer und wird durch Distanzstücke 75 (Fig. 3) ausgefüllt. Lediglich in der obersten Lage kann noch ein Gestängeteil, wie ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlich, in die Reihe der Distanzstücke eingelegt werden.
  • Nachfolgend soll nun zum besseren Verständnis die ArE)eitsweintl zwei Erfindung anhand der Fig. 1 bis 8 der Zeichnung noch einmal beschrieben werden.
  • Der Gestängewagen gemäß Fig. 1 befindet sich bereits in einer Position, in der er durch Rückwärtsfahren weitgehend zum Bohrgerät bzw. zum Bohrloch ausgerichtet ist. Der Abstand von Bohrlochmitte bis Hinterkante Magazinwagen beträgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel vorzugsweise 1,90 m. Der Magazinwagen ist so ausgerichtet, daß die Außenkante dedrechtsseitigen Rungen (in normaler Fahrtrichtung gesehen) einen parallelen Abstand zur Bohrlochgeräteachse von 0,35 m haben. In dieser Stellung zeigt die Achse des Trägers 24, der zur Längsachse des Wagens parallel verschieblich auf den Auslegern 26 angeordnet ist, etwa auf die Bohrlochmitte.
  • Es ist nun ersichtlich, daß, falls eine so genaue Ausrichtung mit dem Wagen allein nicht möglich ist, der Träger 24 zusätzlich weiter parallel zur Längsachse verschoben als auch in einem Winkel zur Längsachse verschwenkt werden kann.
  • In der Transportstellung des Wagens sind die Ausleger, wie in Fig. 6 bei 7' gezeigt, beigeklappt und verriegelt.
  • Der Träger 24 ist dann von dem Zapfen 60 gelöst und auf nicht dargestellten Konsolen befestigt.
  • In der Arbeitsstellung werden daher zunächst die Ausleger 26 hochgeschwenkt und bei 72 arretiert und der Träger 24 von seinen Konsolen gelöst und mit den Zapfen 60 verbunden ( Fig. 7). Das Ausmaß von Verschiebung und Verschwenkung richtet sich jeweils nach der Ausgestaltung des Fahrzeuges.
  • Nachdem der Wagen mit dem darauf liegenden Bohrgestänge in seine Arbeitsstellung gebracht wmrd und der erforderliche Hydraulikanschluß für alle Verbrauchergruppen des Fahrzeuges hergestellt ist, wird der Wagen abgestützt, und zwar zunächst dadurch, daß die Stützen 16 ausgefahren und mit einer Bohlenunterlage Bodenkontakt hergestellt ist. Durch weiteres Ausfahren der Stützen wird das Fahrzeug in die Waage gebracht, und zur Entnahme des Gestänges werden die Stützen so gesteuert, daß der Wagen die in Fig. 3 gezeigte Stellung einnimmt. Es ist leicht nach rechts geneigt. Hat der Wagen diese nach rechts geneigte Stellung mit Bezug auf Fig. 3 eingenommen, werden die Elevatoren mit ihren Mitnehmern 22 unter das oberste Gestängeteil gefahren, was das oberste rechte in Fig. 3 ist. Der Mitnehmer klappt nach dem Passieren des Gestängeteiles selbständig wieder aus und nimmt nun beim Aufwärtsfahren das Gestängeteil mit. Die Fahrgeschwindigkeit ist regelbar. Der Mitnehmer bewegt nun das Gestängeteil langsam über den Scheitelpunkt 32 der Elevatorstütze 49 (50), so daß es in die Mulden 23 und 23', die verfahrbar wie ein Wagen in der Schiene 33 stehen, hi neinro3 lt. D Iii n 1 iirc1 len des Gestängeteiles 27 in Fig. 6 beginnt sich gerade zu vollziehen, während in Fig. 1, 2 und 3 dieses Gestängeteil bereits von den Elevatoren weg auf den Auslegern 26 seitlich verfahren und zum Bohrloch ausgerichtet ist. Das Verfahren des Gestängeteiles in die richtige Stellung zum Bohrloch wird v<reinfacht dadurch, daß ein Anschlag 61' auf jedem Ausleger 26 das Ausmaß der seitlichen Bewegung des Trägers 24 begrenzt. Damit wird die Bestimmung des parallelen seitlichen Versatzes als auch die Winkelstellung des zuzufuhrenden Gestängeteiles 27 zum jeweiligen Bohrloch nur einmal erforderlich.
  • Sobald der Träger 24 gegen den Anschlag 61' trifft, hat das Gestänge seine richtige Stellung erreicht.
  • Nachdem das Gestänge mit den Elevatoren auf die Muldenwagen 23 und 23' befördert worden ist und der Träger 24 in die richtige Lage zum Bohrloch gebracht ist bzw. die Muffe des darauf liegenden Bohrgestänges in die Ubernahmeposition des Kraftspülkopfes gebracht ist, wird das Gestängeteil vermittels des angetriebenen Muldenwagens 23' durch die hydraulische Zylinder- und Kolbeneinrichtung 68 auf den Spannkopf oder die Spannzange des Bohrgerätes zugefahren und von dieser erfaßt. Ist das Muffenteil des Bohrgestängeteiles von dem Spannkopf erfaßt, kann der Kraftspülkopf hochgefahren werden. Beim Anheben des Gestängeteiles durch den Spannkopf bleibt das Gestängeteil mit seinem Zapfenende auf dem freibeweglichen Muldenwagen 23 liegen, und beim weiteren Hochfahren bewegt sich dieser, da er frei beweglich ist, bis gegen den angetriebenen Muldenwagen 23'. Der Kraftspüikopf gelangt nun allmählich in seine senkrechte Stellung, und das Gestängeteil kann eingebaut werden. Der frei laufende Muldenwagen 23 wird in seine Ausgangsstellung zurückbewegt (Fig. 8) und der angetriebene Laufwagen ebenfalls durch Einfahren der Zylinder- und Kolbenkombination. Daraufhin wird der Träger 24 auf den Auslegern 26 zurück gegen die Stütze 2l'des Elevators gefahren und ist somit bereit, erneut Gestängeteile aufzunehmen. Die korrekte Stellung des frei beweglichen Wagens ist durch einen Anschlag 70 fixierbar.
  • Soll der leere Wagen mit tiestãnget.eLlen belarn wer den, so spielt sich der oben beschriebene Vorgang in uitiqikehrter Reihenfolge ab. Der leere Wagen wird in der oben beschriebenen Weise zum Bohrloch bzw. zum Spannkopf des Kraftspülkopfes ausgerichtet, aber dann entgegengesetzt geneigt, wie oben beschrieben, nämlich unter Bezugnahme auf Fig. 3 nach links, so daß die in den Wagen eingeführten Gestängeteile auf die den Elevatoren gegenüberliegende Seite rollen und an den Rungen 5 liegenbleiben.
  • Wenn eine Lage Gestängeteile eingebracht ist, wird über diese Lage eine Stange 15 oder ein Querriegel gilt, der lösbar, beispielsweise durch Steckerverbindung, mit den Rungen 5 verbunden ist. Daraufhin wird ein Distanzstück 75 eingesetzt, so daß die vertikale Lage unmittelbar neben den Elevatoren freibleibt für den Durchgang des Mitnehmers 22 beim Entladen und Vereinzeln der Gestängeteile. Hier wird also der angetriebene Muldenwagen 23 vorgefahren. Dann wird der frei bewegliche Muldenwagen 23 hinter den vorgefahrenen angetriebenen Muldenwagen 23' gef .ren, das im Spannkopf hängende Gestängeteil wird mit seinem Zapfenende etwa mittig auf die Mulde des frei beweglichen Muldenwagens abgesetzt, bis es darauf aufsteht. Danrd der Kraftspülkopf langsam abgesenkt, und zwar so weit, bis das Gestängeteil auch auf dem angetriebenen Muldenwagen 23' aufliegt. Dieser fährt dann zurück, so daß auch der Muldenwagen 23 zurückfährt. Der Träger 24 wird vermittels des Antriebs in den Auslegern 26 gegen die Stütze 21 der Elevatoren gelegt und die Ruckstellvorrichtung in Form der Zylinder- und Kolbeneinrichtung 74 drückt das Gestängeteil 27 aus der Mulde heraus, bis es vom Mitnehmer 21 erfaßt und über den Scheitelpunkt 32 der Stütze 21 des Elevators hinweg abwärtsbewegt werden kannt Das Gestängeteil kommt dann auf einem Ouerriegel 15 zur Auflage und frei von dem Mitnehmer 22 und zufolge der Neigung des Wagens nach links rollt es gegen die Rungen 5 auf der gegenüberliegenden Seite. In dieser Weise wird Lage auf Lage in dem Magazinwagen gespeichert, bis bei der letzten oberen Lage das letzte Gestängeteil in der rechten Stellung neben den Stützen, wie in Fig. 3 gezeigt, liegenbleibt.
  • Nach Sicherung der oberen Lage und nach Anklappen der Ausleger 26 in die Stellung 71 und sonstiger Arbeiten ist der Magazinwagen wieder fahrbereit.

Claims (12)

  1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur magazinartigen Speicherung und Handhabung von Gestängen und Rohren für Bohrgeräte, gekennzeichnet durch einen Wagen, auf dessen Plattform neben- und übereinander Bohrgestängeteile (6) gespeichert sind, jedes Bohrgestängeteil dem Speicher einzeln entnehmbar ist, das vereinzelte Gestängeteil zum Bohrloch ausrichtbar und dem Bohrloch zuführbar ist, wobei der Spannkopf des Kraftspülkopfes des Bohrgegrats das Muffenende des Bohrgestänges erfaßt und dem Speicher entnimmt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen in der Art eines Kraftfahrzeuganhängers auf einer Seite Rungen (5) aufweist und auf der gegenüberliegenden Seite ebenfalls Rungen und zusatzlich die Funktion von Rungen übernehmende Elevatoren (19 und 20), wobei zwischen diesen Rungen die Bohrgestängeteile in horizontalen Lagen (6) unter Zwischenfügung von horizontal liegenden Schienen (15) mit den Ruxl¢Jon () verritgel.ber sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elevatoren (19 und 20) aus hydraulisch angetriebenen umlaufenden Ketten bestehen, an denen ein Mitnehmer (22) befestigt ist, der jeweils ein Gestängeteil aus dem Speicher nach oben heraushebt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Chassis (3) des Wagens an seinen Längsseiten längenveränderliche Stützen (16) besitzt, mit denen der Wagen-um seine Längsachse nach der einen oder der anderen Seite neigbar ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen auf seinen Längsseiten mit abklappbaren Laufplanken (8) mit Geländer (9) versehen ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ständern (21) der Elevatoren (19 und 20) und an deren oberen Enden horizontal wegfuhrende Ausleger (26) schwenkbar gelagert sind, von denen seitlich verschiebbar ein Träger (24) gelagert ist, der das vereinzelte Bohrgestänge (27) von den Mitnehmern (22) übernimmt.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (24) auf seiner Oberseite eine Schiene (33) trägt, in der zwei Wagen mit Mulden (23, 23') verfahrbar sind, in die da Bohrgestängeteil (27) von den Mitnehmern abgelegt wird.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (24) mit den Muldenwagen (23 und 23') auf den Auslegern (26) vermittels eines in den Auslegern (26) untergebrachten Kettentriebes (53), der durch einen Hydraulikmotor (56) angetrieben ist, verfahrbar ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Wagen mit Mulde (23') durch eine in dem Träger (24) angeordnete Zylinder- und Kolbeneinrichtung (68) verfahrbar ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (24) außenseitig Flansche (73) trägt, an denen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen (74) derart befestigt sind, daß beim Ausfahren der Kolbenstange diese auf das in den Mtil -denwagen (23 und 23') liegende Gestängeteil trifft und die;es zum Zwecke der Rückführung in den Speicher auf den Mitnehmer (22) überführt.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elevatoren (19, 20) aus jeweils zwei vertikal in Gehausen umlaufenden und im Abstand zueinander angeordneten Ketten bestehen, die an ihren oberen und unteren Enden über Kettenräder laufen und zwischen denen in einer Richtung schwenkbar der Mitnehmer (22) für das zu vereinzelnde Gstängett1 (27) gelagert ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den horizontalen Lagen (6) der Gestängeteile und den benachbarten Elevatoren (19, 20) eine vertikale Reihe Gestängeteile weggelassen ist und durch Distanz stücke (75) ersetzt ist, damit der Mitnehmer auf dieser Seite von unten nach oben durchlaufen kann.
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