DEM0000340MA - Turmgerüst, insbesondere für Erdölbohrungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein aus einzelnen Bauteilen zusammengesetztes Turmgerüst, insbesondere für Erdölbohrungen. Gegenüber bisher bekannten Ausführungen z.B. in Gestalt eines Teleskopbohrgerüstes oder eines Bohrgerüstes aus mehreren Abteilungen, die auf ebener Erde liegend zusammengesetzt und dann mit Hilfe eines, später selbst einen Bohrgerüstbestandteil bildenden Hilfsgerüstes in die Vertikale aufgerichtet werden, besteht das erfindungsgemässe Turmgerüst aus zwei durch Windverbände verbundenen Längshälften, die ihrerseits aus einzelnen für sich transportfähigen Stockwerken zusammengesetzt sind. Diese Bauart ergibt ein neuartiges Verfahren zum Aufrichten, das darin besteht, dass ausgehend von dem untersten Stockwerk der einen Turmlängshälfte die nach und nach durch Aufsetzen weiterer Stockwerke erhöhten Längshälften durch wechselseitiges Heben und Senken zur gegenseitigen Montage benutzt werden.

Bei dem Turmgerüst gemäss der Erfindung kann die eine Längshälfte zweipfostig, die andere einpfostig sein. Die mit einer Türöffnung zum Einbringen der Bohr- und Gestängerohre versehene Turmhälfte besitzt zweckmässig einen gesonderten, um die Fusspunkte der zugehörigen Pfosten schwenkbaren Türrahmen. Dieser Türrahmen dient bei der Aufrichtung zur Schaffung eines Gegengewichtes.

In der Zeichnung ist in Abb. 1 ein vierpfostiger Turm dargestellt. Je zwei Pfosten sind zu einer Längshälfte zusammengefasst, die aus vier Stockwerken von je etwa 11 m Höhe bestehen.

Abb. 2 zeigt einen grundsätzlich gleichen Turm, jedoch in dreipostiger Ausführung. Die Turmkrone entspricht dabei der des vierbeinigen Turmes, jedoch ist eines seiner drei Beine als Türöffnung ausgebildet.

In den Abbildungen 3 - 10 ist ein Verfahren zur Errichtung eines Bohrgerüstes gemäss der Erfindung schematisch dargestellt.

In Abb. 3 ist der Unterteil a der einen Gerüsthälfte drehbar um Punkt b auf einen Bock c etwas schräg hingelegt. Mit Hilfe des Hebewerkes u wird dieser Teil a aufgerichtet und, wie in Abb. 4 ersichtlich, mit Hilfe des Spannseiles s gesichert. Auf der linken Seite der Abb. 4 liegen die Stockwerke a' b' der linken Gerüsthälfte in horizontaler Lage und werden dann gemäss Abb. 5 mit Hilfe des rechten Stockwerkes a aufgerichtet bis in die aus Abb. 6 ersichtliche Lage. Dann wird gemäss Abb. 7 der Teil a abgesenkt und durch Ansetzen der Stockwerke b, c verlängert. Das Anheben der nunmehr drei Stockwerke aufweisenden rechten Turmhälfte erfolgt über Rollen, die an den Enden der linken Turmhälfte angebracht sind, wie in Abb. 9 u. 10 dargestellt. Ist die rechte mit drei Stockwerken aufgerichtet, so wird gemäss Abb. 11 die linke Turmhälfte mit zwei Stockwerken abgesenkt, danach, wie aus Abb. 12 ersichtlich, zwei Stockwerke angesetzt und die linke Turmhälfte gemäss Abb. 13 u. 14 aufgerichtet. Ist dann, wie in Abb. 15 und 16 wiedergegeben, die rechte Turmhälfte abgesenkt, um das letzte Stockwerk verlängert, so kann diese gemäss Abb. 17 auch aufgerichtet werden, bis beide Hälften gemäss Abb. 18 ihre endgültige Lage erhalten haben. In dieser werden dann die Windverbände in Abb. 19 oder Abb. 20 angebracht.

Eine andere Art der Aufrichtung ist in den Abbildungen 21 bis 30 wiedergegeben.

Auch hier wird zuerst das Kellergerüst mit Hebewerk und Antriebsmaschinen aufgestellt. Abbildung 21 zeigt den ersten Teil der linken Turmseite im Drehgelenk des Turmfusses montiert und über einen kleinen Bock schräg gelagert, so dass er mit Hilfe des Hebewerkes, wie es Abbildung 22 zeigt, aufgerichtet werden kann, bis er nach Abbildung 23, von dem Spannseil s gehalten, in der gewünschten Lage steht. Als nächste Operation wird mit der Aufrichtung der rechten Turmseite begonnen, und zwar mit den ersten Teilen a und b, die in Abbildung 23 auf dem Erdboden montiert und in Abbildung 24 während der Periode des Aufrichtens dargestellt sind. Das Aufrichten geschieht wiederum mit Hilfe einer Rolle f, die am Kopfende des linken Turmteiles a' montiert ist und dass Seil zur Trommel des Hebewerkes leitet. Die rechte Turm- seite lässt man nun, wie es in Abbildung 25 dargestellt ist, in eine Lage überschwenken, die für die weitere Montageoperation am günstigsten erscheint und deren Zweck aus den folgenden Abbildungen ersichtlich wird.

So zeigt Abbildung 26 und Abbildung 27, dass anschliessend an die Aufrichtung des rechten Turmteiles a, b, der im vorliegenden Falle der halben Turmhöhe entspricht, die linke Turmseite in ihrer ganzen Länge a', b', c' d' montiert und hochgehoben wird. Das geschieht auf die Weise, dass zwischen den Punkten h und i auf der rechten Turmseite ein Flaschenzug eingebaut ist, dessen Seil zur Trommel des Hebewerkes führt, während der Kopf h der rechten Turmseite mit dem Kopf k der linken Turmseite durch ein Zugseil verbunden ist. Wird nun das Hebewerk angetrieben, so verkürzt sich das das Aufwickeln des Seiles die Flaschenzuglänge, der rechte Turmteil wird in Richtung des Pfeiles zurückgekippt und hebt über das Zugseil die linke Turmseite hoch. Am Ende dieser Operation steht die linke Turmseite, wie es in Abbildung 28 dargestellt ist, in ihrer richtigen Lage und wird von dem Spannseil s gegen ein Weiterkippen gesichert.

Die rechte Turmseite a, b ist schon vorher, und zwar in dem Augenblick, da die linke Turmseite vertikal steht und gleichzeitig die Punkte h und i durch die Wirkung des Flaschenzuges einander dicht genähert sind, in eine annähernd horizontale Lage gebracht worden, die sie vollständig dadurch erreicht, dass die linke Turmseite über ihren Schwerpunkt in ihre endgültige Lage pendelt und damit das Zugseil und den Flaschenzug entlastet. Die Flaschenzugrollen am Kopf des rechten Turmteiles a, b können jetzt mit dem Flaschenseil demontiert werden, und die rechte Turmseite wird mit c und d auf ihre ganze Länge vervollständigt. Die Turmkrone wird angebaut, und die ganze Seite kann dann in der schon oben geschilderten Weise hochgezogen werden, womit der Turm im Rohbau aufgestellt ist.

Zu der in Abb. 24 bis 27 dargestellten Arbeitsweise sind noch einige Erläuterungen notwendig. Der Punkt i in Abb. 26 und 27 hat die gesamten und sehr beträchtlichen Kräfte aufzunehmen, die aus dem Flaschenzug h' i und aus dem Seilzug zur Trommel des Hebewerkes resultieren. Er würde also, falls man ihn ausserhalb der Turmkonstruktion erstellen wollte, ein sehr schweres Fundament erhalten, und an dieser Notwendigkeit sind ähnliche Montage- verfahren bisher gescheitert. Die Erfindung vermeidet diese Schwierigkeit auf folgende Weise:

In der rechten Turmseite, die dem Hebewerk gegenüber steht, befindet sich normalerweise die grosse Fenster- oder Türöffnung, durch die während des Bohrens Gestänge und Rohre in den Bohrturm gebracht werden. Eine Darstellung dieser Turmseite befindet sich in Abbildung 31. Abbildung 31 unterscheidet sich von den übrigen Darstellungen dadurch, dass der Rahmen dieser Fensteröffnung gesondert ausgebildet ist und, wie es auf Abbildung 32 dargestellt wird, ausgekippt werden kann. Dieser auskippbare Rahmen ist auch in Abbildung 24 bis 27 zu sehen und dort mit a'' b'' bezeichnet. Die im Punkte i vorgesehene Rolle wird nun an dem Kopf dieses ausgekippten Fensterrahmens montiert, so dass die Horizontalkräfte, die durch den Flaschenzug ausgeübt werden und die besonders bei Beginn der Operation nicht unbedeutend sind, auf das Turmfundament übertragen werden, wo das Kellergerüst mit dem daraufgesetzten Hebewerk und das Gewicht der Turmteile eine besondere grosse Fundamentierung zur Aufnahme dieser Kräfte überflüssig macht, besonders, wenn man berücksichtigt, dass die Horizontalkräfte sich über die linke Turmseite, die mit der rechten Turmseite an der Basis versteift ist, ausgeglichen.

Um die Vertikalkräfte, die am Punkt i auftreten, aufzunehmen, können die an der Bohrstelle sowieso notwendigen Bohrgestänge oder Bohrrohre verwendet werden. Zu diesem Zweck wird beispielsweise eine Möglichkeit in Abbildung 33 dargestellt, wo an den beiden Balken m und n Lagerungen o und p für das Kopfende der ausgekippten Fensteröffnung vorgesehen sind, die diese gegen eine Bewegung nach oben sichern. Das nötige Gewicht geben die Bohrgestänge bzw. Bohrrohre her, die über die Traversen r und s beiderseits gelegt werden. Damit wird das in den Abbildungen 25 und 26 mit G und einem Pfeil angedeutete Gewicht geschaffen, das die Vertikalkomponente aus dem Flaschenzug aufnimmt.

Claims (8)

1.) Aus einzelnen Bauteilen zusammengesetztes Turmgerüst, insbesondere für Erdölbohrungen, dadurch gekennzeichnet, dass es aus zwei durch Windverbände verbundenen Längshälften besteht, die ihrerseits aus einzelnen für sich transportfähigen Stockwerken zusammengesetzt sind.

2.) Turmgerüst nach Anspruch 1 mit dreieckigem Grundriss, gekennzeichnet durch eine zweipfostige Längshälfte und eine einpfostige Längshälfte.

3.) Turmgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Türöffnung zum Einbringen der Bohr- und Gestängerohre versehene Turmhälfte einen gesonderten, um die Fusspunkte der zugehörigen Pfosten schwenkbaren Türrahmen besitzt.

4.) Verfahren zur Aufrichtung von Turmgerüsten nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von dem untersten Stockwerk der einen Turmlängshälfte die nach und nach durch Aufsetzen weiterer Stockwerke erhöhten Längshälften durch wechselseitiges Heben und Senken zur gegenseitigen Montage benutzt werden.

5.) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst das unterste Stockwerk einer Turmhälfte in seinen Fusspunkten gelenkig verankert und unter Verwendung einer vorzugsweise zwischen den Fusspunkten der Pfosten aufgestellten Winde aufgerichtet wird, das anschliessend die beiden untersten Stockwerke der anderen Turmhälfte auf dem Boden liegend zusammengesetzt, in den Fusspunkten verankert und aufgerichtet werden, wobei das schon aufgerichtete Stock der ersten Turmhälfte als Hilfsgerüst dient, über dessen Ende oder Enden das von der aufzurichtenden Turmhälfte zur Winde führende Seil gelegt ist und nach erfolgter Ausrichtung der zweiten Turmhälfte abgesenkt wird, dass dann, nach Anschluss eines oder mehrerer Stockwerke an das jetzt am Boden liegende unterste Stockwerk der ersten Turmhälfte, diese unter Verwendung der zweiten Turmhälfte als Hilfsgerüst aufgerichtet wird, woraufhin die zweite Turmhälfte wieder abgelassen wird und dass dieses wechselweise Aufrichten und Absenken unter abwechselnder stückweiser Erhöhung der beiden Turmhälften bis zur völligen Errichtung des Turmgerüstes fortgesetzt wird, wobei zum Schluss die beiden Turmhälften durch ihre Windverbände untereinander verbunden werden.

6.) Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Türrahmen bis zur vollständigen Errichtung des Turmgerüstes in waagerechter Lage auf dem Baugrund gehalten wird, z.B. durch Beschweren mit lagernden Bohrrohren, und dass das zum Aufheben der gegenüberliegenden Turmhälfte dienende Seil des Hebewerkes über das freie Ende des ausgeklappten Türrahmens geführt wird.

7.) Verfahren nach Anspruch 4 bis 6, gekennzeichnet durch die Verwendung des zum Bohrbetrieb benötigten Hebewerkes als Winde zum Errichten des Turmgerüstes.

8.) Hilfsanordnung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Fuss- und Endpunkten der in Errichtung befindlichen Stockwerke während der Aufstellung des Turmgerüstes Seilrollen auswechselbar angebracht sind.