JPH0214518B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は掘さくストリングを回動するモータが
ストリングの上端に連結され、かつ掘さく操作
中、ストリングとともに下方に移動する頂駆動掘
さくユニツトによる坑井の掘さくに関する。 頂駆動掘さく設備の使用では、通常、標準の回
転テーブル構造と比較して掘さくの全コストが可
成り低減される。しかしながら、ある領域におけ
る掘さくについては、回転テーブル構造は、付け
加えられる長さのパイプをストリングの上端に連
結するたびに掘さくストリングを穴の底から上方
に引き離すことを必要とするという１つの利点が
あつた。これは、ストリングが穴の中に突き刺さ
れてしまう可能性を減じ、かつ沖合坑井を浮遊容
器から掘さくするとき、容器が波運動で動くの
で、坑井の底と係合したりはずれたりするストリ
ングの下端の移動によつて引起されるかも知れな
いストリングまたは他の設備に対する損傷を防
ぐ。先に利用されたような頂駆動装置では、パイ
プをストリングの上端に付け加えながらストリン
グを穴の底から持ち上げることがほとんどの場
合、可能でなかつた。 本発明の方法および装置は、頂駆動ユニツトに
よつて駆動されるストリングを、所定長さのパイ
プをストリングの上端に付け加えるたびに穴の底
から上昇させ得る。ストリングをまずその上端が
本質的に掘さく装置の床のレベルにある最も下方
の位置に下方に前進させ、次いでその底位置か
ら、その上方ねじ端部が掘さく装置の床のレベル
より可成り上に間隔をへだて、かつ掘さく装置の
床に立つている人にとつて容易には接近できない
レベルにある位置まで上昇させる。タンクまたは
他のバツクアツプ工具がその高いレベルにあるス
トリングの頂部に係合し、かつ付け加えられる長
さのパイプをストリングの上端にねじで連結する
とき、ストリングの頂部を回転しないように拘束
する。バツクアツプ工具は、これが掘さくストリ
ングの上端に係合しかつその回転を阻止する作動
位置と、実際の掘さく操作中、ストリングおよび
頂駆動ユニツトに対する干渉を回避するために工
具がストリングの側部に片寄る引込み装置との間
を移動自在に取付けられるのがよい。 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。 掘さく装置１０はやぐら１１有し、やぐら１１
は開口部１３を持つ掘さく装置の床１２を有し、
掘さくストリング１４は坑井１６を掘さくするた
めに開口部１３を通つて地面１５の中に延びる。
掘さくストリングは、ねじ継手１７で相互に連結
されかつ刃先１８を支持する一連のパイプ部分を
有する。ストリングは、その上端に連結されかつ
坑井の垂直方向軸線２０に沿つてストリングとと
も垂直方向に移動する頂駆動掘さくユニツト１９
によつて回転駆動される。パイプ取扱い組立体２
１は掘さくユニツトから吊されている。 掘さく流体をユニツト１９の上端に連結された
スイベル２２を介して掘さくストリングの中に導
入する。スイベルおよびこれと連結された頂駆動
ユニツトは移動滑車ブロツク２３から吊され、移
動滑車ブロツクは、固定滑車ブロツク２５に連結
されかつ在来の繰り出し装置２６によつて作動さ
れる線２４によつて吊されている。ユニツト１９
およびこれと連結された部分はやぐら１１に固定
された２つの垂直方向ガイドレールすなわち軌動
２７によつて垂直方向移動自在に案内される。掘
さくユニツト１９はローラ２９を有するキヤリツ
ジ２８に取付けられ、ローラ２９はレール２７に
係合してレールに沿つて垂直方向移動自在に案内
される。 ユニツト１９のハウジング３０は、掘さくおよ
び回し巻上げ操作中、キヤリツジ２８にこれに対
して定位置に連結されている。ハウジング３０は
管状の垂直方向部分３２を有し、この垂直方向部
分３２内には、垂直方向の管状回転要素３３が垂
直方向軸線２０のまわりに回転自在に軸受３４で
支承されている。モータはステム３０をハウジン
グ３０の下部３６の中の減速ギヤ組立体３５を介
して軸線２０のまわりに駆動する。スイベル２２
は在来のものでもよく、外側ボデイ３７を有し、
ステム３３に連結された管状要素３８が外側ボデ
イ３７の中で回転でき、掘さく流体をグースネツ
ト４０からスイベルおよび要素３３を介して掘さ
くストリングの中に下方に供給する。スイベルは
ベイル４１によつて移動滑車ブロツクから吊され
ている。 パイプ取扱い機２１が掘さくユニツト１９によ
つて吊され、トルクレンチ４２と、２つのリンク
４５を介してキヤリア部分４４から吊されている
エレベータ４３と、一対のトルク捕捉部とを有し
ている。パイプ取扱い機は、掘さく操作中、この
パイプ取扱い機を掘さくユニツトに対して回転し
ないように保持するが、掘さくストリングがステ
ム３３からはずされかつエレベータ４３によつて
上昇されたり降下されたりしているときには回転
させ得る組立体４８を介して掘さくユニツト１９
に連結されているのがよい。組立体２１は、５０
のところでステム３３の底部にねじで連結されか
つ雄ねじピン部分５１を有する中空の管状パイプ
部分４９を有し、雄ねじピン部分５１は掘さくユ
ニツトによつて掘さくストリング１４を回転駆動
することができるように掘さくストリング１４の
上部の雌ねじ端部５２に連結できる。要素４９
は、掘さくストリングと連結をなしたりはずした
りする際のトルクレンチとの協働作用のための雄
スプライン付き部分５３を有するのがよい。 トルクレンチ４２は、構造体４７によつて頂駆
動掘さくユニツトから吊された剛性ボデイ５４を
有している。トルクレンチの上方部分は雌スプラ
イン５７を有し、この雌スプラインは、第２図お
よび第３図の位置に要素４９のスプライン部分５
３の下にこれと係合せずに位置決めされ、かつ上
方に移動してトルクレンチの上方部分の上方位置
でスプライン５３と係合できる（第３図の破線５
５′参照）。その位置では、部分４９，５５は、部
分５５が軸線２０のまわりのトルクを要素４９に
加えるようにスプラインによつて互いにキー止め
されてい。このトルクは、シリンダがトルクレン
チのボデイ５４にしつかり連結されかつピストン
が要素５５を軸線２０のまわりに回転させるため
に要素５５の耳部５９に連結された２つのピスト
ン／シリンダ機構５８（第３図）によつて発生さ
れる。トルクレンチは垂直方向に延びるピスト
ン／シリンダ機構１４７によつて第３図のその実
線と破線との間を上下に動力で作動でき、ピスト
ン／シリンダ機構１４７のピストンはトルクレン
チを吊すための構造体４７の下端に連結され、機
構１４７のシリンダはトルクレンチのボデイ５４
に連結されている。 トルクレンチの下方部分５６は、掘さくストリ
ング１４の頂部分の上方雌ねじボツクス端部６０
のまわりに受入れできかつボデイ５４にしつかり
連結されたボデイ５９を有している。ボデイ５４
で支持されたシリンダ６１′の中のピストン６１
が流体圧で作動されて部分５６のボデイ５９の中
の把持ジヨー６２を把持ジヨー６３に対して近づ
けたり遠ざけたりし、かつ要素４９とボツクス６
０とのねじ連結をなしたりはずしたりするために
上方部分５５のいずれかの方向に回す間、把持ジ
ヨー６２を回転しないように保持することができ
る。 エレベータ４３は、これは掘さくパイプのまわ
りに置いたりこのパイプから取りはずしたりする
ことができるように開閉自在に６９のところで互
いに枢着された２つのボデイ部分６８を有するの
がよい。 ラツチ機構７０がこれらの２つの部分を閉鎖位
置に保持し、この閉鎖位置では、エレベータは掘
さくストリングの全重量を支持することができ、
その目的で、掘さくストリングの上端で拡大ジヨ
イント端部６０と支持関係で係合できる上方に面
する内側環状肩部７１を有するのがよい。変形例
では、エレベータは上方の掘さくパイプ部分を把
持しかつ支持するスリツプを有する型式であつて
もよい。エレベータはその両側にリンク４５の下
方ループ部分７３と係合できるループ７２を有す
るのがよく、リンク４５の上方ループ７４は一定
の作動状態でエレベータおよび掘さくストリング
を吊すためにキヤリヤ部分４４のループ７５に係
合する。 トルク捕捉部４６の各々は外側円筒形ボデイ７
６を有し、このボデイは、キヤリヤ部分４４内の
通路を通つて垂直方向に延びかつそのキヤリヤ部
分をボデイ７６の下方フランジ７８とキヤリヤ部
分の下面との係合によつて支持する。掘さくユニ
ツトにはロツド７９がその上端で連結され、それ
よりこのロツドは吊され、かつ管状ボデイ７６の
中に下方に突入し、そして拡大ヘツド８０を有す
る。この拡大ヘツド８０は、その下端がボデイ７
６内のばね８１に上方に圧接し、上端がボデイ７
６に上方に圧接しかつこれを支持し、従つて、上
方掘さくユニツトおよびロツド７９はキヤリヤ部
分４４をばね８１を介して弾性的に支持する。２
つのトルク捕捉部組立体は直径方向両側で主垂直
方向軸線２０と平行な２つの垂直方向軸線に沿つ
て垂直方向に延びている。 第１図ないし第９図は所定長さのパイプをスト
リングに付け加える時に、上記の装置を上昇プラ
ツトホーム８２、通路８３およびタング８４とと
もに利用する改良方法を示している。 もちろん、掘さくユニツトが第４図に表わすよ
うに掘さく装置の床に隣接したその最も下方の位
置に達するときはいつべもパイプを付け加える必
要が生じる。上記装置が掘さく装置の床に達する
と、エレベータ４３は、好ましくは、開口部１３
の中に掘さく装置の床で支持されたスリツプ組立
体１０６に係合し、そしてトルクレンチ４２が第
４図のエレベータ４３との係合位置に達するま
で、掘さくユニツト１９、ストリングおよびトル
クレンチ４２がエレベータ４３、リンク４５およ
びキヤリヤ部分４４に対してそれらの下方移動を
続けるとき、上記スリツプ組立体によつてこれ以
上下方移動しないようにされる。これらの部分の
この相対垂直方向移動は、部分４４に対するかつ
これらの部分を摺動可能に受入れるための部分の
ポア１０７内でのトルク捕捉部４６の外側ボデイ
７６の下方摺動移動によつてなされる。穴を第４
図に表わされる深さまで掘さくした後、繰り出し
装置を作動して掘さくユニツトおよびこれに連結
されたストリングを第５図に表わされる位置に上
昇させ、この位置では、ストリングの上方の雌ね
じボツクス端部６０は、掘さく装置の床１２のレ
ベルより可成り上のレベルに位置決めされ、詳細
には、掘さく装置の床に立つている人にとつてボ
ツクス端部６０との連結をなすのに役立つように
はボツクス端部にとどかないようにするのに十分
に高い。第４図の掘さくユニツトの最も下方の位
置では、ストリングの上方ボツクス端部６０は掘
さく装置の床のレベル約60.96cm（約２フイート）
上に間隔をへだてるのがよく、第５図の位置で、
ボツクス端部６０は、好ましくは、掘さく装置の
床より少なくとも約304.80cm（10フイート）、望
ましくは少なくとも約365.76cm（12フイート）上
に上方に引上げられる。スリツプ組立体１０６
は、好ましくは液圧または他の動力で作動されて
掘さくストリングを把持しかつこれを第５図のレ
ベルに支持する。かかる作動に先立つて、スリツ
プ組立体は、パイプを把持しない、あるいは掘さ
くユニツトによる掘さくストリングの垂直方向移
動を何ら干渉しない解放状態にある。スリツプ組
立体は、特に坑井パイプを把持しかつ支持する下
方位置と、掘さくストリングをスリツプ機構によ
る干渉なしに上下に移動させることができる上方
解放位置との間をシリンダ３０６によつてスリツ
プボウル４０６に対して上下に作動できるテーパ
スリツプ２０６を多数有する場合について示され
るような任意の在来の構成のものでもよい。 スリツプを設定した後、ピストン／シリンダ機
構１４７（第３図）を作動してトルクレンチを、
その上方部分５５が要素４９のスプライン５３に
係合しかつ下方部分５６が掘さくストリングのボ
ツクス端部６０を把持することができる第２図の
破線位置に上昇させ、その後、ピストン／シリン
ダ機構５８を付勢して部分５５を掘さくストリン
グに対して回わし、かくして掘さくユニツトとス
トリングとのねじ連結をはずす。次いで、掘さく
ユニツトのモータ３１を付勢して要素４９を一方
向に急速に回わしてこれをストリングの上端から
完全にはずし、掘さくユニツトおよびパイプ取扱
い機構を掘さく装置の頂部に上方に自由に引き上
げて（第６図）第１０図に表わすようにストリン
グに付け加えるべき長さのパイプ１４″を受け取
る。スタンド１４″を、エレベータ４３とこのス
タンドとを係合させることによつて持上げ、次い
で、頂駆動ユニツトおよび連結されたスタンド１
４″を移動滑車ブロツクの上方移動によつて上昇
させ、スタンド１４″を内方に揺動させてすでに
穴の中にあるストリングの上端６０とその上方に
整合させ、その後、頂駆動ユニツトを降下させて
要素４９の下方ねじ端部を新らたなスタンド１
４″の上方雌ねじ端部にねじ込み、そしてそのス
タンドをボツクス端部６０の中にさし込む（第１
１図）。次いで、頂駆動ユニツトのモータ３１を
一方向に回転させて要素４９を部分１４″の中に
回し入れ、部分１４″をボツクス端部６０の中に
回し入れる。とともにスタンド１４″の上端およ
び下端の両方でねじ連結を完全になすのに十分な
トルクを加える。次いで、装置が上記手順をくり
返すための第４図の位置に再び達するまで、掘さ
くストリングおよびビツトを回転させながら掘さ
くストリングを下方に進めて穴の中にさらに掘さ
くするように掘さく操作を続ける。 プラツトホーム８２および通路８３により、作
業者は第５図、第６図および第７図の上昇位置に
ある掘さくストリングの上端部分６０に近づける
ので、タング８４を移動させてボツクス端部６０
と係合させ、上記のようにさらに別のスタンド１
４″を急速に回転させて端部６０と係合させると
き、端部６０およびストリングの残部を回転しな
いようにし得る。タング８４は、在来の構成のも
のでもよく、通常は、これを解放可能な連結具８
５によつて通路８３の側レール８６または坑井の
側部の任意の他の有利な構造体に取付ける第８図
に８４′で表わされる位置のような引込位置に保
持される。線８７が掘さく装置におけるタングを
これを第８図の実線の作動位置と第８図の破線の
非作動位置との間を揺動させる関係をなしてやぐ
らの任意の適切な上方位置から吊下げている。第
２の線８８が両端でタングおよび掘さく装置の不
動部分８９に連結されてタングを回転しないよう
にし、かくしてスタンド１４″の上端および下端
でのねじ連結がなされるとき、ボツクス端部６０
に発生するバツクアツプトルクを受ける。パイプ
を回転しないように保持するタングの把持ジヨー
９０はもちろん、タングをパイプから取りはずす
ために開放されかつ９１で表わされるラツチ機構
によつて閉鎖把持位置に保持されるようになつて
いる。 実際の掘さく操作中で、プラツトホーム８２は
第７図に８２′で破線で表わされる引込み非作動
位置にある。プラツトホームは、掘さくを第４図
の状態まで続けるとき、かつ掘さくストリングを
第５図の位置に上方に引上げるとき、この引込み
位置にとどまり、そして掘さくユニツトを掘さく
ストリングの上端６０からはずしかつ第６図に表
わすように上方に引上げるまでその引込み位置に
とどまるのがよい。掘さくユニツトを上方に引込
んだ後、プラツトホームは第６図および第７図の
実線位置に内方かつ下方に揺動するのがよい。プ
ラツトホームの上面９２は本質的に平らであつ
て、プラツトホームの実線の作動位置では水平平
面９３にあるのがよい。プラツトホームは、掘さ
くストリングに向つて面する方のプラツトホーム
の縁部に形成された切取部すなわち凹部９４を備
える以外、第８図でわかるように、本質的に矩形
であるのがよい。この切取部は、プラツトホーム
の作動位置で掘さくパイプをぴつたり受け入れる
ために掘さくパイプの直径よりわずかに大きい幅
Ｗを有し、そして凹部すなわち切欠きの最も内方
の部分９６を坑井のパイプに係合させ、かつこれ
を、ジヨイント作成操作中、第７図および第９図
において左方に移動しないように制限するように
予め定められたプラツトホームの縁部９５から内
方に離れる深さを有している。 プラツトホームは、これを掘さく装置のやぐら
１１にしつかりと不動に連結された剛性フレーム
構造体９９から支持し得る２つの整合軸受９８に
よつて揺動自在に取付けられている。フレーム９
９は、やぐらの水平方向部材１００から水平方向
に突出しかつプラツトホームを軸受９８を介して
枢動自在に支持するためにプラツトホームの両側
で受け入れらた２つの平行な部材１０１を有する
のがよい。部材１０１の先端はレール２７の下端
に溶接されるのがよい。プラツトホームが揺動す
る中心となる軸線１０２はレール２７のわずかに
後方の位置で水平方向に延び、従つて、プラツト
ホームはその引込み位置（第７図の破線）ではガ
イドレール２７の垂直平面のすぐ後の位置で本質
的に水平方向に延びる。プラツトホームには、釣
り合いおもり構造体１０３が第７図で見た場合の
プラツトホームの枢軸線の左側で連結され、この
構造体はプラツトホームの主部分の右方突出重量
を釣り合わせるのにちようど十分な重量を有す
る。プラツトホームは、一端が不動フレーム構造
体９９′に、反対側がプラツトホームまたはこれ
に連結された釣り合いおもりに連結された１つ以
上のピストン／シリンダ機構１０４によつてその
位置間を揺動されるのがよい。 通路８３は第７図の実線のその作動位置ではプ
ラツトホーム８２と同じレベルで水平方向に延び
る。この通路は、第８図でわかるように、掘さく
ストリングから所定の角度で離れるように延びる
のがよく、そして人が掘さく装置の床のレベルと
通路およびプラツトホームのレベルとの間を上下
に登る梯子１０５の位置で遮断されるとき以外、
通路の両側に側レール８６を備えるのがよい。 第１図ないし第１２図の装置でパイプを掘さく
ストリングに付け加える際、掘さくユニツト１
９、これに連結された装置および掘さくストリン
グ１４をガイドレール２７に沿つて下方に押し進
めると、掘さくストリングおよびビツトはユニツ
ト１９のモータによつて回転駆動され、この装置
は第１図の位置を通り、最後には掘さく装置の床
に隣接した第４図の最も下方の位置まで下方に前
進する。この掘さく中、プラツトホーム８２は第
７図の破線のその引込み位置にあつて掘さく設備
の操作の干渉を回避する。第４図の位置に達する
とき、掘さくストリングを第５図の位置への掘さ
くユニツトおよびストリングの上昇によつて坑井
の底から上方に引上げ、次いで、ストリングをス
リツプ機構１０６によつて掘さくユニツトとは関
係なしにその状態に吊す。次いで、掘さくユニツ
トおよびパイプ取扱い機をモータ３１によるパイ
プ取扱い機構の要素４９の左回りの回転によつて
ストリングの上端６０からはずす。エレベータ４
３を開放し、かくしてこれを掘さくストリングか
ら取りはずして掘さくユニツトおよびこれに連結
された部分を第６図に表わすように上方に引上げ
る。掘さくユニツトおよびパイプ取扱い機構をス
トリングの上端６０から上方に引き離した後、プ
ラツトホームを第８図の実線位置まで外方に揺動
させる。 掘さくユニツトを第１０図の位置に上方に引上
げ、エレベータ４３をやぐらの側部に横移動され
たパイプスタンド１４″と支持関係に係合させる。
次いで、スタンド１４″を掘さくユニツトによつ
て持上げ、掘さくストリングより上の位置に移動
させ、その後、掘さくユニツトを降下させてその
ステム４９をスタンド１４″の中にさし込みかつ
そのスタンドをストリングの上端の中にさし込
み、次いで、部分１４″の上端および下端でのね
じ連結を要素４９の動力による回転によつてな
す。 スタンド１４″を受け取つて第１１図の位置に
移動させている間、作業者はタング８４を第８図
のその破線収納位置から取りはずし、そしてプラ
ツトホーム上を歩いてタングを掘さくストリング
の頂部分の上方ジヨイント端部６０のまわりの第
８図のその実線位置に移動させる。その位置にあ
るタングはパイプのまわりに閉じられてその上端
６０を把持する。次いで、付け加えられた長さの
パイプ１４″を掘さくストリングの上端６０の中
へ降下させかつ頂駆動ユニツトによつて回転させ
るとき、タングは掘さくストリングを回転しない
ように保持して部分１４″の上端および下端でね
じ連結を完全になす。次いで、タングをストリン
グから取りはずし、その非作動位置に戻し、プラ
ツトホーム８２をその非作動位置に揺動させて掘
さくユニツトが掘さく装置の床に再び達するまで
掘さくを下方に進める。 第１３図ないし第１９図は、掘さくストリング
を支持する掘さく装置を浮遊容器に設けるとき、
掘さくストリングを坑井の底から上昇させること
ができるために特に有用な変更構造を示してい
る。掘さく装置は、頂駆動ユニツト１９ａおよび
パイプ取扱い機２１ａを取付けた２つの垂直方向
の平行なガイドレールが設けられるやぐら１１ａ
を有し、頂駆動ユニツト１９ａおよびパイプ取扱
い機２１ａは本発明の第１形態の頂駆動ユニツト
１９およびパイプ取扱い機２１と同じであるのが
よく、線２４ａによつて吊されかつ垂直方向に移
動される。ユニツト１９ａはビツトを下端に支持
する掘さくストリング１４ａを支持しかつ回転駆
動する。掘さく装置の床１２ａは動力駆動スリツ
プ機構１０６ａを支持し、この機構は坑井パイプ
１４ａを支持する把持状態と、ストリングを掘さ
くユニツトによつて上下に移動させることができ
る解放位置との間を作動できる。 エレベータがスリツプ組立体１０６ａに係合
し、かつパイプ取扱い機２１ａのトルクレンチが
本発明の第１形態の第４図の位置に相当する第１
３図の最も下方の位置までエレベータに対して下
方に移動するまで、掘さくストリングを回転させ
ながら掘さくユニツトを次第に降下させて穴を掘
る。掘さく装置の床に隣接した上記の最も下方の
位置に達した後、掘さくユニツトを線２４ａによ
つて第１４図の位置（第５図の位置に相当）に上
方に引上げ、掘さくストリングをその位置にある
掘さくユニツトにかかわりなくスリツプ機構１０
６ａの作動によつてその把持状態に支持する。第
１４図の位置では、掘さくストリングの上端６０
ａは、掘さく装置の床に立つている人に本質的に
接近不可能であるので十分高く、例えば、掘さく
装置の床上の人がバツクアツプタングを容易にま
たは有利に移動させてストリングの端部６０ａと
把持係合させることができないように掘さく装置
の床より182.88cm（６フイート）ないし487.86cm
（16フイート）〔好ましくは、少なくとも約304.80
cm（10フイート）〕上にある。 スリツプ機構を設定した後、パイプ取扱い機２
１ａを作動してそのステム４９ａを掘さくストリ
ングの上方ボツクス端部６０ａから取りはずし、
掘さくユニツトおよびパイプ取扱い機を第１５図
の位置に上方に引上げそして所定長さのパイプ１
４″ａの上端に連結して掘さくストリングの頂部
分の上方ボツクス端部の上に受入れ、次いでその
ボツクスの中に降下させかつ頂駆動ユニツトのモ
ータによつて回転させてスタンド１４″ａの上端
および下端でねじ連結を完全になす。 第１３図ないし第１９図では、プラツトホーム
８２、通路８３、タング８４および関連部分の代
わりに、頂駆動ユニツトが付け加えスタンド１
４″ａを回転させてこれをスタンド１４′ａのボツ
クス端部６０ａに連結するとき、掘さくストリン
グの上方部分１４′ａの回転を防ぐように作用す
るユニツト１０７を使用する。ユニツト１０７は
把持具１０８を有し、この把持具は坑井パイプを
把持したり解放したりするように作動でき、かつ
２つのガイドレール２７ａの僅かに後方でこれら
レール間を垂直方向支持ポスト１１０に対して上
下に移動自在にアーム１０９で取付けられてい
る。ポスト１１０は外面が正方形の水平断面であ
るのがよく、坑井の垂直方向軸線２０ａと平行に
延び、そして例えば、やぐら構造体の部分に取付
けられる剛性連結具すなわちフレーム要素１１１
の設置によつて、やぐらに対して定位置に取付け
られる。アーム１０９は、その内端に溶接されか
つポスト１１０の両側で受入れらる２つの間隔を
へだてた側板１１２を有し、これらの側板には２
つのローラ１１３，１１４が２つの平行な水平方
向軸線２１３，２１４を中心として側板に対して
回転自在に取付けられている。これらのローラは
夫々ポスト１１０の前方側および後方側で受入れ
られ、そしてアーム１０９の第１７図の実線位置
でポストと係合してそのアームを直接水平方向に
突出した状態に支持することができ、この状態で
は、把持装置１０８は垂直方向坑井パイプを把持
しかつこれを回転しないように保持するように適
当に位置決めされる。 アーム１０９および支持工具１０８は、可撓性
のケーブルすなわち線１１５によつて第１７図お
よび第１８図に表わされる位置のいずれにも、ま
たいずれの中間位置にもポストに沿つて垂直方向
に作動でき、線１１５は中空ポストの内部に回転
可動に設けられた網車１１６の上側をまわつて延
びる。網車１１６をまわつてこのように延びた
後、線１１５は、下方に、次いで第２網車１１７
の下側をまわつて延び、次いで１１８のところで
上方に延び１１９のところで結ばれ、上記第１網
車１１６をも支持し得るポストの中のブラケツト
１３０に達する。網車１１７は、カラム１１０の
下部の中に定位置に設けられた垂直方向シリンダ
１２３内に収容されたピストン１２２によつて上
下に作動自在在にピストンロツド１２１の上端に
回転可能に取付けられるのがよい。かくして、シ
リンダ内のピストン１２２の下方流体作動によつ
て、網車１１７は下方に引張られて上向きの力を
線１１５を介してアーム１０９に及ぼし、それに
よりアームをカラムに沿つて上方に引上げる。ア
ーム１０９の最も上方の位置（第１９図の破線位
置１０９″参照）ではローラ１１３は剛性止め要
素１２４に係合し、この止め要素はポスト１１０
の外面に固着され、かくしてローラ１１３がこれ
以上上方に移動しないようにしており、従つて、
線１１５はこれが、連続した上向きの力をアーム
１０９に及ぼすと、アームを第１９図の位置１０
９から第１７図の位置１０９′′′′にローラ１１
３の水平方向軸線２１３を中心として回動的に揺
動させる。この最終状態１０９′′′′では、アーム
１０９は、２つのガイドレール２７ａ間またはこ
れらのレールのわずかに後方の位置で直接垂直方
向上方に突出し、その位置では、掘さくユニツト
またはパイプ取扱い機構のいずれの部分によつて
も係合されない。というのは、掘さくユニツトお
よびパイプ取扱い機構は、掘さく操作中、ポスト
のアーム１０９を上下に移動させるからである。
掘さくユニツトのキヤリツジおよび他の部分は、
第１７図に１０９′′′′で表わされる上方に突出し
た引込み非作動位置にあるアーム１０９といずれ
の接触をも回避するようになつている。 アーム１０９で支持された把持工具１０８は２
つの同様のジヨー１２６を有するのがよく、これ
らのジヨーは、これらによつて支持された把持要
素１２９が掘さくストリングの上端を把持しかつ
これを回転しないようにする第１８図の実線位置
と、ジヨーがパイプの上端との係合からはずれて
横方向および上方に移動するのに十分開放する第
１８図の破線位置との間を、２つの間隔をへだて
た平行な垂直方向軸線１２８を中心としてアーム
１０９に対して回動自在に支持構造体１２９によ
つて取付けられている。これらのジヨーは、適当
な装置、例えば、シリンダが１３１のところでジ
ヨーに連続されかつピストンが１３２のところで
アーム１０９に枢着された一対のピストン／シリ
ンダ機構１３０によつて、互いに対してかつアー
ム１０９に対して回動的に作動される。ジヨーの
上側では、アーム１０９は側壁１３４を有するさ
し込みガイド１３３を支持するのがよく、側壁１
３４は、ストリングに付け加えられているパイプ
スタンドの下方ピン端部に係合し、かつこのパイ
プをすでに穴の中にある掘さくストリングの上方
ボツクス端部６０ａの中に横方向に片寄らすため
に下方にテーパになつている。 また、取付けパイプスタンドの下端を把持しか
つこれを掘さくストリングの中にさし込むべき位
置に移動させるために在来の坑井パイプ横移動工
具１３５を利用してもよい。ユニツト１３５は、
ストリングに付け加えるべきパイプスタンドの下
端に係合しかつこれを保持する工具１３７を端部
に持つアーム１３６を有するのがよく、また、パ
イプを坑井の軸線と整合させる任意の所望の方法
でアーム１３６および係合パイプ端部を移動させ
る１３８で表わされる動力作動機構を有するのが
よい。 第１３図ないし第１９図の装置を使用する際、
掘さくストリングおよびビツトを回転させながら
掘さくユニツトを次第に降下させて坑井のボアの
一部を掘さくし、この掘さくは装置が掘さく装置
の床の第１３図の最も下方の位置に達するまで続
く、掘さく中、バツクアツプユニツト１０７は第
１７図に１０９′′′′で表わされるその完全に引込
んだ位置にあり、かくして掘さくを何ら干渉しな
い。第１３図の位置に達した後、掘さくユニツト
はおよびストリングを坑井の底からスリツプ機構
１０６ａがパイプを支持するように設定された第
14の位置まで上方に引上げ、次いで、掘さくユニ
ツトを掘さくストリングの上端から取りはずし、
上方に移動させて付け加えスタンド１４″ａを受
け取る。掘さくユニツトおよび支持されたパイプ
取扱い機がユニツト１０７のレベルより上になつ
た後、ピストン１２２を上方に作動してアームを
まず第１７図の位置１０９′′′′から第１９図の位
置１０９に軸線２１３を中心として外方に揺動
させる。ピストンのさらに上方移動により、水平
状態にあるアーム１０９を、掘さくストリングの
上方ボツクス端部６０ａを把持しかつこれに係合
するためのちようど直角のレベルに下方に徐々に
移動させる。その位置（例えば、第１７図の位置
１０９′）でピストンの移動を止め、次いで、ジ
ヨー１２６を作動してパイプの上端６０ａを把持
しかつこれを回転しないように確実に保持する。
掘さくストリングをかくの如く保持して、追加長
さのパイプ１４″ａを掘さくユニツトよつてさし
込みガイド１３３の中に降下させ、そのガイドに
よつて差し向けてボツクス端部６０ａと適切に係
合させて、掘さくユニツトによるスタンド１４″
ａの回転によつて、そのスタンドの上端および下
端でのねじ連結を締つた状態になす。次いで、ジ
ヨー１２６を作動してパイプを解放し、アーム１
０９をピストン１２２によつて上方に引き上げて
止め部１２４に係合させ、次いで垂直方向の引込
み位置１０９′′′′に揺動させる。アーム１０９は、
掘さくユニツトの下方移動によつてこのユニツト
が床に隣接した第１３図の位置に再び達するまで
坑井の他の部分を掘さくするとき、上記垂直方向
の引込み位置にとどまる。ユニツト１０７のアー
ム１０９を異なる位置に垂直方向に変位させるユ
ニツト１０７の能力により、このアームのいずれ
かの設定の際、掘さくストリングをユニツト１０
７の各使用中の任意の所望のレベルに正確に支持
することを必要としないで、アームを掘さくスト
リングの上端と係合自在に適切に位置決めするこ
とができる。図示の構成により、単一のピスト
ン／シリンダ機構によつてアーム１０９の垂直方
向の調節およびこのアームの引込みを行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化する頂駆動掘さく装置
を表わす図；第２図は第１図の一部に相当する部
分断面図；第３図は第２図の線３−３上の側面
図；第３Ａ図は第３図の線３Ａ−３Ａ上の拡大水
平方向断面図；第４図は掘さく組立体が掘さく装
置の床に達した後の第１図の装置の一部を示す
図；第５図は掘さくストリングを第４図の位置か
ら上方に引上げた次の工程を示す図；第６図は掘
さく組立体を掘さくストリングから取りはずしか
つ上方に取り出した次の工程を示す図；第７図は
第６図の線７−７上の垂直方向断面図；第８図は
第６図の線８−８上の拡大水平方向断面図；第９
図は第６図ないし第８図の状態にある部分斜視
図；第１０図はストリングに付け加えるべき長さ
のパイプに連結されるときの頂駆動ユニツトを示
す図；第１１図は頂駆動掘さくユニツトによつて
吊されかつ降下されている付け加えられた長さを
示す図；第１２図はストリングへの連結後の付け
加えられた長さのパイプの下端を示す図；第１３
図、第１４図、第１５図および第１６図は本発明
を具体化する第２方法における次々の工程を示す
図；第１７図は下方位置にあるバツクアツプ工具
を示す、第１５図の一部に相当する拡大側立面
図；第１８図は第１５図の線１８−１８上の拡大
水平方向断面図；第１９図は第１８図の線１９−
１９上の側面図である。 １０……掘さく装置、１１……やぐら、１２…
…掘さく装置の床、１４……掘さくストリング、
１５……地面、１６……抗井、１９……頂駆動掘
さくユニツト、２１……パイプ取扱い機組立体、
２３……移動滑車ブロツク、２５……固定滑車ブ
ロツク、２７……レール、４２……トルクレン
チ、４３……エレベータ、４９……パイプ部分、
５８……ピストン／シリンダ機構、８２……プラ
ツトホーム、８４……タング、８７，８８……
線、１０７……バツクアツプユニツト、１０８…
…把持工具、１０９……アーム、１１０……ポス
ト、１２６……ジヨー、１３０……ピストン／シ
リンダ機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 床を有し、かつ掘さくストリングの上方ねじ
   端部に脱着可能に連結できる回転駆動要素と、上
   記要素を駆動してストリングを回動させかつスト
   リングとともに上下に移動できるモータとを有す
   る頂駆動ユニツトを利用した掘さく装置で坑井を
   掘さくするのにあたり、 上記頂駆動ユニツトおよび連結されたストリン
   グを、ストリングの上記上方ねじ端部が上記掘さ
   く装置の床に近い第１レベルになるまで降下させ
   て坑井の一部を掘さくし； その後、頂駆動ユニツトとは関係なくストリン
   グを支持し； かくの如く支持されている間、頂駆動ユニツト
   の上記回転要素をストリングから取りはずし、ユ
   ニツトをストリングから上昇させ； ストリングに付け加えるべきパイプ部分をスト
   リングの上記上端にこれに対する回転によつてね
   じで連結し； 上記パイプ部分と上記ストリングとの連結中、
   バツクアツプ工具とパイプ部分との係合によつて
   上記ストリングを回転しないように保持し； 長くなつたストリングで坑井を掘さくし続ける
   ことよりなる方法において、 ストリングの上記上方ねじ端部が掘さく装置の
   床近辺の上記第１レベルに達した後、頂駆動ユニ
   ツトおよび連結されたストリングを持ち上げ、こ
   れにより上記上方ねじ端部を上記第１レベルか
   ら、このねじ端部が掘さく装置の床に立つている
   人にとつて本質的に接近できない高い第２レベル
   まで上昇させ、この方法の間のある時点で、上記
   バツクアツプ工具を、坑井の側部のところの非作
   動位置から、この工具が掘さくストリングの上記
   上端を把持し、かつ上記付け加えられたパイプ部
   分を上記上端に連結する間、この上端を上記高い
   第２レベルで回転しないように保持する作動位置
   に移動させることを特徴とする方法。 ２ ストリングの上記上方ねじ端部は、これが上
   記バツクアツプ工具によつて回転しないように保
   持される上記高い第２レベルで上記掘さく装置の
   床より少なくとも約304.80cm（10フイート）上に
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の方法。 ３ 上記バツクアツプ工具はアームの端部に取付
   けられ、そして上記アームを、坑井の側部のとこ
   ろの一般に垂直方向に延びる非作動位置と、工具
   が上記高い第２レベルでストリングの上記上方ね
   じ端部と係合できる水平方向内方に突出する作動
   位置との間を一般に水平方向の軸線を中心として
   揺動させ、上記水平方向に突出する位置にある上
   記アームを上記高い第２レベルで上記ストリング
   と適切に係合するためのレベルに動力で作動させ
   ることを含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項または第２項に記載の方法。 ４ 床を有する掘さく装置と； 掘さくストリングの上方ねじ端部に脱着可能に
   連結できる回転駆動要素、およびストリングを回
   動しかつ坑井を掘さくするために上記要素を駆動
   するモータを有する頂駆動ユニツトと、を備え、
   上記ユニツトは、ストリングの上記上方ねじ端部
   が掘さく装置の床近辺の底レベルにある位置にス
   トリングとともに下方に移動でき； 頂駆動ユニツトの上記要素をストリングから取
   りはずすことができ、追加のパイプ部分を頂駆動
   ユニツトとストリングの上記上方ねじとの間に連
   結し、かつ回転させてストリングの上方ねじ端部
   と係合させることができるように、ストリングを
   頂駆動ユニツトとは関係なく支持する装置と； 上記パイプ部分をストリングの上記上端に連結
   するとき、この上端に係合しかつこれを回転しな
   いようにするバツクアツプ工具と、を備えている
   坑井掘さく装置において、 上記バツクアツプ工具を、掘さくストリングの
   側部に片寄つた非作動位置と、ストリングの上記
   上方ねじ端部をこれが掘さく装置の床から本質的
   に接近できない高いレベルまで掘さく装置の床近
   辺の上記底レベルの上に上昇させた場合に、スト
   リングの上記上方ねじ端部と係合する作動位置と
   の間を移動自在に取付ける装置を備えていること
   を特徴とする坑井掘さく装置。 ５ 上記作動位置にある上記バツクアツプ工具は
   上記掘さく装置の床よりも少なくとも約304.80cm
   （10フイート）上のレベルにあるストリングの上
   記ねじ端部に係合して上記上方ねじ端部をそのレ
   ベルで回転しないように保持することを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項に記載の坑井掘さく装
   置。 ６ 上記バツクアツプ工具を、掘さく装置の床上
   の人にとつて本質的に接近できない複数の異なる
   レベルのいずれでも掘さくストリングの上記ねじ
   端部との係合のために適切なレベルに至らせるよ
   うに垂直方向に変位させる装置を有することを特
   徴とする特許請求の範囲第４項または第５項に記
   載の坑井掘さく装置。 ７ 上記取付け装置は、垂直方向に延びる支持構
   造体、および上記バツクアツプ工具を支持しかつ
   上記支持構造体に沿つて垂直方向に移動自在、か
   つ水平方向に突出する作動位置と垂直方向に延び
   る非作動位置との間を一般に水平方向の軸線を中
   心として揺動自在に上記支持構造体に取付けられ
   たアームを有し；そして初めに上記アームを上記
   水平方向に突出する位置にある間、垂直方向に移
   動させ、次いでこのアームを上記垂直方向に延び
   る位置に揺動させるように、所定の運動範囲作用
   するピストン／シリンダユニツト、およびアーム
   の上記垂直方向移動を限定しかつその上記揺動運
   動を開始させる止め部を備えていることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項または第５項に記載の
   坑井掘さく装置。 ８ 追加のパイプ部分を連結するとき、パイプの
   ストリングの上端を回転しないように保持するバ
   ツクアツプ工具と； 上記工具を上記ストリングの上端と係合させた
   りはずしたりするように移動させる動力装置と、
   を備えている坑井装置において、 上記動力装置は所定の運動範囲作動でき、かつ
   上記運動範囲のうちの初めの運動中、上記バツク
   アツプ工具を垂直方向に移動させ、次いでこの工
   具を、該工具が上記ストリングの上端と係合する
   坑井の軸線のところの作動位置と上記運動範囲の
   終りで前記ストリングからはずれる、上記軸線の
   側部に片寄つた引込み位置との間を移動させるよ
   うに作用することを特徴とする坑井装置。 ９ 上記バツクアツプ工具を案内上下移動自在に
   かつ、前記工具がストリングの上端と係合する、
   坑井の軸線のところのほぼ水平方向に突出した作
   動位置から、ストリングからはずれる、坑井の軸
   線から横方向に片寄つたもつと垂直方向に突出し
   た引込み位置まで揺動自在に取付けた垂直方向に
   延びるガイド構造体、および上記ガイド構造体に
   沿つてのバツクアツプ工具の上記垂直方向移動を
   限定しかつその上記揺動運動を開始させる止め部
   を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ８項に記載の坑井装置。