KR102277187B1 - 암반 드릴 굴착 장치에서 드릴 스트링 구성요소를 핸들링하기 위한 장치 - Google Patents

Abstract

드릴 굴착장치(1)에 대하여 드릴 스트링 구성요소(10)를 핸들링하기 위한 장치(2)에 있어서, 상기 장치는: -암반 층으로 부분적으로 드릴 되어지고 있는 드릴 스트링의 부분으로 있는 제2 드릴 스트링 구성요소(12)에 나사결합 또는 나사결합 해제되는 제1 드릴 스트링 구성요소(10)를 파지하기 위한 파지장치, -파지수단(9)을 포함하고, 그리고 드릴 스트링 구성요소가 상기 파지수단으로 이동되거나 또는 해제되어질 수 있는 드릴 스트링 위치(D)와 적재위치(L) 사이에서 이동할 수 있는 핸들링 유닛을 포함한다. 핸들링 유닛(8)은 제2 드릴 스트링 구성요소(12)에 의해 정의된 축방향에 따라 기본적으로 파지된 제1 드릴 스트링 구성요소(10)를 배치하기 위한 보조 결합 수단(11)을 포함한다. 파지수단뿐만 라니라 보조 결합 수단(11)이 파지된 드릴 스트링 구성요소의 유지된 배치로 다른 치수들의 드릴 스트링 구성요소들을 파지하기 위해 조정할 수 있다. 본 발명은 또한 그러한 장치를 포함하는 암반 드릴 굴착장치에 관한 것이다.

Description

암반 드릴 굴착 장치에서 드릴 스트링 구성요소를 핸들링하기 위한 장치{DEVICE FOR HANDLING DRILL STRING COMPONENTS IN RESPECT OF A ROCK DRILL RIG AND ROCK DRILL RIG}

본 발명은 암반 드릴 굴착 장치에서 드릴 스트링 구성요소를 핸들링하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 암반 층(a rock formation)에 부분적으로 구멍을 뚫는 드릴 스트링(a drill string)을 포함하는 제2 드릴 스트링 구성요소(a second drill string component)로 향하여 나사 결합되어지거나 또는 제2 드릴 스트링 구성요소로부터 나사결합 해제되는 제1 드릴 스트링 구성요소(a first drill string component)를 파지하기 위한 파지수단(gripping means)을 포함한다. 본 발명은 또한 그런 장치를 포함하는 드릴 굴착장치에 관한 것이다.

드릴 스트링에 새로운 구성요소를 연결 및 드릴 스트링의 해제와 관련한 드릴 스트링 구성요소의 핸들링은 대부분은 오늘날 수동적으로 수행되어진다. 이로써 드릴 스트링과 연결되는 새로운 스트링 구성요소는 드릴 스트링 위치에 위치되어, 그 결과 이것은 처음에 수동으로 나사 결합되어 드릴 굴착장치의 로터 설비에 의해 이어서 마지막으로 나사 결합되어진다. 예를 들어 드릴 비트(drill bit)의 교환 또는 시추완료(completed drilling) 동안에 구성요소들을 분리하도록 드릴 스트링의 분해 동안에 역 절차가 수행되어진다.

탐사 드릴링의 목적을 위한 코어 드릴링(core drilling)은 종종 큰 깊이까지 되어 수천 미터 이상과 같은 매우 긴 드릴 홀들로 수행되어진다. 개별 드릴 스트링 구성요소, 여기서는 보통 드릴 튜브는 예를 들어 3미터의 길이를 가지는 것이 보통이다. 드릴 비트의 교환이 비교적 자주 수행되어야만 하기 때문에 드릴 비트의 교체를 위해 내리는 동안은 물론 드릴 홀로부터 드릴 스트링을 꺼내는 것과 관련하여 드릴 스트링 구성요소의 광범위한 핸들링이 요구되어진다.

미국특허공보 US 6,634,443Bl은 배경 기술의 한 예이다, 이 공보는 드릴 스트링 구성요소를 위한 핸들링 장치를 기술하고, 드릴 스트링에 연결되어지는 드릴 스트링 구성요소들이 적재 위치(a loading position)와 드릴 스트링 위치(a drill string position) 사이에서 이동되어진다.

본 발명은 드릴 굴착장치 및 또한 다른 적용들에 좀 더 유연성을 갖는 것에 대해 드릴 스트링 구성요소들에 좀 더 확실하고 좀 더 효율적인 핸들링을 허용하는 상기에 따른 장치 및 방법들 제공하는 목적으로 가지고, 그래서 특히 드릴 홀에서 드릴 스트링을 꺼내고 내리는 동안에 전체 절차가 다가오는 문제적 상황들에 덜 노출되게 만들어질 수 있고, 그것에 의해 전체적으로 좀 더 효율적인 드릴링이 수행되어질 수 있다.

이 목적은 핸들링 유닛은 드릴 스트링 위치에서 제2 드릴 스트링 구성요소와 결합하기 위한 보조 결합 수단(auxiliary engagement means)을 포함하고, 상기 보조 결합 수단을 가진 핸들링 유닛은 제2 드릴 스트링 구성요소에 의해 정의된 축 방향을 따라 기본적으로 파지된 제1 드릴 스트링 구성요소를 안내 및 정렬하기에 적합하게 되어있고, 상기 보조 결합 수단 및 상기 파지수단은 공통 운반체(a common carrier)에 배치되어 있고, 그리고 상기 보조 결합 수단은 물론 상기 파지수단은 파지된 드릴 스트링 구성요소의 유지된 정렬을 가지고 다른 치수의 드릴 스트링 구성요소를 파지하기에 적합하게 있는 상기에 따른 장치에 대하여 얻어진다.

이로써 정렬된 나사 결합이 사실 나사결합이 의도와 같이 수행되고, 드릴 스트링 구성요소들의 민감한 나사산 부분이 비스듬한 하중 및 그것에 의한 손상을 불필요하게 받지 않는 결과에 의하여 얻어질 수 있도록 드릴 홈에 있는 드릴 스트링의 최상의 드릴 스트링 구성요소와 실질적으로 정렬되어 효과적인 방법으로 달성되어진다. 드릴 스트링 구성요소들의 다른 치수들에 대해 잘 맞고 효율적인 적응이 얻어진다.

이것은 많은 운용 경우에 각 이탈(an angular deviation)이 드릴 홀에 있는 드릴 스트링의 최상의 드릴 스트링 구성요소와 예를 들어 드릴 굴착장치의 이송 빔(feed beam) 사이에서 일어난다는 것이 나타나 있기 때문이다. 이것은 이송 빔의 방향 또는 굴착장치에서 어떤 다른 방향을 참조하여 나사 결합하도록 하는 시도들이 실패하는 그런 크기일 수 있다. 최선의 경우에, 손상은 나사 결합이 어떤 방법으로 달성될 수 있고, 그러나 또한 작은 손상들이 드릴 스트링 구성요소들을 위한 짧은 작업 수명 그것에 의해 불필요한 비용의 결과를 야기한다.

그래서 보조 결합 수단을 통하여 드릴 홀에서 드릴 스트링의 드릴 스트링 구성요소로 있는 제2 드릴 스트링 구성요소의 가장 바깥 영역과 일치하거나 또는 기본적으로 일치하도록 파지된 제1 드릴 스트링 구성요소를 정렬하는 가능성이 본 발명에 의해 제공된다.

이런 정렬이 본 발명을 통하여 보장되어지기 때문에, 나사 결합이 용이하게 되고, 그리고 드릴 스트링 구성요소들에 대한 손상들이 있는 상기에 언급된 문제들이 연결 시도들의 실패와 함께 회피되어진다.

좋은 효과를 달성하기 위하여, 상기 보조 결합 수단은 적어도 어떤 축 방향 길이와 적어도 또는 서로로부터 축 방향 거리에 위치된 제2 드릴 스트링 구성요소의 부분과 결합하도록 배치되어 있다. 상기 보조 결합 수단의 변형은, 파지된 드릴 스트링 구성요소의 축 방향 방향에서 볼 수 있는 바와 같이 서로로부터 일정 거리로 위치된 클램핑 융기부(clamping ridges)와 같은 결합 구성요소들; 축 방향 방향에서 볼 수 있는 바와 같이, 드릴 스트링 구성요소의 적어도 직경에 일반적으로 대응하는 폭을 가진 죠오(jaws)와 같은 파지된 드릴 스트링 구성요소의 축 방향 방향에서 일부분 위를 연장하는 결합 구성요들, 그룹으로부터 클램핑 표면을 갖는 하나의 단일 클램핑 수단으로 적절하게 구성되어진다.

상기 보조 결합 수단 및 파지수단은 정렬을 매우 용이하게 하는 공통 운반체(a common carrier)에 적절하게 배치되어진다. 이 운반체는 보조 결합 수단 및 파지수단이 각도 및 정렬의 변경에 함께 기여한다.

파지수단은 물론 보조 결합 수단은 조정 목적으로 회전 축(a swing axis)에 대해 변위할 수 있는 것이 바람직하다. 가동성(movability)은 회전축에 대해 방사상으로 연장하는 방형으로부터 이탈하는 방향/방향들에 적합하다. 파지수단과 보조 결합 수단이 운반체에 의해 변위 가능하게 고정되어 지지되는 것이 바람직하다. 고정성(fixability)은 적절한 재설정 및 잠금 구성요소(adequate resetting and locking elements)들에서 서로 정렬되는 홀들의 도움을 가지는 것이 적절하고, 그리고 그때 적절한 재설정 및 잠금 구성요소들은 이들 정렬된 홀에 도입되어진다. 파지하는 공간은 파진된 스트링 구성요소의 유지된 정렬을 가지고 상기 보조 결합 수단은 물론 파지수단을 위해 좀 더 적절하게 조정할 수 있다.

각 파지수단은 파지된 드릴 스트링 구성요소의 나사 회전 및 자유롭게 회전하는 회전 롤러들을 위해 주행 가능한 회전 휠(a driveable rotation wheel)을 포함하는 것이 바람직하고, 적어도 하나의 회전 롤러는 회전 휠에 대해 조정가능하다.

적절한 보조 결합 수단은 고정 및 이동 가능한 죠오를 포함한다. 특히, 고정 죠오는 드릴 스트링 구성요소를 파지하기 위한 보조 결합수단의 회전 방향에 향하여 있는 오목부를 가진 V-형상 오목부를 포함한다.

운반체는 파지된 드릴 스트링 구성요소의 축 방향 방향에 기본적으로 평행한 회전 축 주위에 피봇되어 있는 것이 바람직하다.

보조 결합 수단은: 파지된 드릴 스트링 구성요소의 축 방향에서 볼 수 있는 바와 같이 서로로부터 일정 거리에 위치된 결합 구성요소들, 파지된 드릴 스트링 구성요소의 축 방향에서 일부분 위를 연장하는 결합 구성요소들, 그룹으로부터 클램핑 표면을 가진 클램핑 수단으로 구성되는 것이 적절하다.

각도 변경을 위한 수단은 그것의 부품들 사이에서 진행 또는 가요(play or flex)를 가진 연결수단을 포함하는 것이 바람직하다. 연결수단은 그것의 부품들 사이에서 회전 방향에 유연성(yieldingness) 및/또는 반경방향에 가요의 진행(a play of flex)을 가지고 적절하게 형성되어진다. 그것의 부품들 사이에 진행 또는 가요 및 유연성이 탄성 구성요소 또는 구성요소들의 작용에 대응하여 작용하도록 채택되어지는 것이 또한 바람직하다. 각도 변경을 위한 수단은 지지수단 및 파지수단 사이에 위치되고 지지아암의 부품들 사이에서 적어도 하나의 탄성 구성요소를 포함하는 분리된 지지아암(a divided support arm)을 포함하는 것이 바람직하다.

파지수단은 파지된 제1 스트링 구성요소를 제2 드릴 스트링 구성요소와 함께 나사 결합하거나 또는 제2 드릴 스트링 구성요소로부터 분리하는 것과 관련하여 파지된 제1 스트링 구성요소를 축 방향 이동을 받도록 배치되어지는 것이 매우 바람직하다.

지지수단은 굴착장치에 체결하기 위한 본체를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 본체는 드릴 스트링 위치와 적재 위치 사이에서 핸들링 유닛을 회전시키기 위한 회전 모터의 형태로 회전 작동장치를 지지한다.

파지수단은 회전이 현재 나사의 피치에 맞추도록 축 방향 이동과 관련되어 있는 것과 같이 파지된 제1 스트링 구성요소를 제2 드릴 스트링 구성요소와 함께 나사 결합하거나 또는 제2 드릴 스트링 구성요소로부터 분리하는 것과 관련하여 축 방향 이동을 받도록 배치되어 있다.

지지수단이 드릴 굴착장치의 이송 빔과 기본적으로 평행하게 배치되어 있는 슬라이드 빔(a slide beam)을 포함하고, 그리고 슬라이드는 앞뒤로 구동가능하고, 핸들링 유닛은 이 슬라이드에 연결되어 있는 것은 본 발명의 범위 내에 있다. 이것은 지배적인 상황과 요구에 적재 위치를 설정하는 가능성을 준다. 핸들링 유닛은 드릴 스트링 위치와 평행한 위치 및 수평 적재 위치 사이에서 파지된 드릴 스트링 구성요소를 가진 핸들링 유닛을 회전시키기 위해, 슬라이드 빔의 길이방향 축에 수직인 평면에 위치되어 있는 회전축을 가진 회전 모터를 포함하는 각도 조정 배열 위의 슬라이드에 이동가능하게 연결되는 것이 바람직하다. 이로써 적재가 용이하게 되고, 그리고 특지 자동 적재가 간단화되어, 그것에 의해 수평으로 위치된 드릴 스트링 구성요소들을 가진 저장소(a magazine)는 본 발명에 따라 드릴 굴착장치에 연결되어 있다. 본 발명에 따를 장치를 위한 수직이고 기울어진 적재 위치(vertical and slanting loading positions)들이 또한 있을 수 있는 것이 이해되어져야 한다.

핸들링 유닛은 드릴 스트링 위치에서 코어 샘플의 수령을 위한 내부 튜브와 결합하도록 변위할 수 있는 것이 바람직하다. 이것은 드릴 스트링 위치에서 보조 결합 수단이 고정된 드릴 스트링 구성요소로부터 당겨질 때 내부 튜브와 결합할 있도록 하는 대신에 이 위치에 고정된 드릴 스트링 구성요소 위에서 결국 축 방향으로 향하도록 변위할 수 있는 핸들링 유닛에 의해 달성되어진다. 추출 완료 후 내부 튜브의 핸들링이 다른 타입의 드릴 스트링 구성요소들의 대응하는 핸들에서처럼 수행되어진다.

본 발명에 따른 암반 드릴 굴착장치는 독창적인 핸들링 장치를 포함한다. 이 암반 드릴 굴착장치는 코어 드릴링을 위해 적절하게 구성되지만, 그러나 또한 다른 타입의 드릴링을 위해서도 구성되어질 수 있다.

본 발명은 지금 실시 예들의 배경 및 첨부된 도면을 참조하여 보다 더 상세하게 기재되어질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 장치가 구비된 드릴 굴착장치를 나타내고 있다.
도 2는 더 큰 크기로 본 발명에 따른 장치의 상세한 세부를 나타내고 있다.
도 3a 및 b는 본 발명에 따른 조정의 예시를 위한 도해를 나타내고 있다.

도 1은 지지구조(a support structure)(S)에 의해 지지되는 코어 드릴링을 위한 드릴 굴착장치(a drill rig)(1)를 도시하고, 상기 드릴 굴착장치는 이송 빔(a feed beam)(3) 앞뒤로 이동 가능하고 상부 제2 드릴 스트링 구성요소(an upper second drill string component)(12) 및 하부 드릴 스트링 홀더(a lower drill string holder)(6)를 구동 및 회전하기 위한 회전장치(a rotator)를 가진 캐리지(a carriage)(5)가 보통 구비되어 있다.

도면 번호 7은 굴착장치에 드릴 스트링 구성요소(핸들링 장치로 지명된)들을 핸들링하기 위한 장치(2)를 체결하기 위한 본체를 포함하는 지지수단(a support means)을 나타낸다. 연결 빔들은 이송 빔(3)의 상부 및 하부 단부들의 영역들에서 지지수단(7)을 체결하기 위해 배치되어진다.

도시된 예에서 지지수단(7)은 본체를 포함하고, 그 위에 회전장치(a swing device)가 배치되고, 결국 회전 모터(a swing motor)(13)를 포함한다. 지지수단으로 있는 본체는 이송 빔에 측면으로 및 이송 빔에 대해 (중심축을 가지고) 평행하게 배치되어진다.

핸들링 장치(2)는 저장소에 다음의 위치잡이(subsequent positioning)를 위해 굴착장치로부터 끄집어내어지거나 굴착장치에서 드릴 스트링 위치(a drill string position)(D)에 놓여지는 (일점쇄선 10으로 표시된)제1 드릴 스트링 구성요소를 파지하기 위해 (전체적으로 9로 표시된) 파지수단을 포함한다.

도면 번호 29는 적재위치(loading position)(L)로 명명되는 도 1에 도시된 위치에서 제1 드릴 스트링 구성요소(10)의 위치잡이 동안에 지지 및 도움을 위한 지지수단(7)이 상부 영역에 견고하게 적용되는 지지부(a support)와 관련되어 있다.

핸들링 장치(2)는, 그것의 가장바깥쪽 부분에서, 아래에 설명되어지게 될 방법으로 회전장치로부터 어느 정도 돌출하고, 드릴 스트링 위치(D)에서 암반으로 드릴되어지는 드릴 스트링에서 최상위에 있는, 제2 드릴 스트링 구성요소(12)와 결합하도록 배치되는 보조 결합 수단(11)을 또한 포함한다.

제2 위치에서, 제1 드릴 스트링 구성요소(10)는 드릴 스트링 위치(D)에 있고, 그것은 제1 드릴 스트링 구성요소(10) 뿐만 아니라 드릴 스트링에서 최상에 있는 제1 드릴 스트링 구성요소(12)가 드릴 스트링 위치(D)에 있는 한 위치에 있다. 이 위치에서, 보조 결합 수단은 지금 제2 스트링 구성요소(12)와 결합한다.

보조 경합 수단(11)의 편성 동안에, 상기 홀더 및 상기 보조 결합 수단(11)뿐만 아니라 또한 파지수단(9)을 포함하는 핸들링 유닛(a handling unit)(8)을 위한 길이방향 홀더(a longitudinal holder)의 배치가 적극적으로 얻어지고, 이 실시 예에서 파지된 드릴 스트링 구성요소의 축 방향에서 볼 수 있는 것처럼 서로로부터 일정 거리에 위치되어 있는 두 개의 파지수단(9', 9")를 포함한다. 파지수단(9', 9")이 제1 드릴 스트링 구성요소(10)와 아직 결합하고 있기 때문에 드릴 스트링 구성요소(10, 12)의 상호 배치(mutual alignment)가 이것에 의해 시작되어진다.

그 목적 때문에 파지수단 및 보조 결합 수단과 함께 직접적으로 협력하고 운반하는 핸들링 유닛(8)의 홀더, 그리고 상기 지지수단(7) 사이에 있는 부분의 탄성이 핸들링 장치(2)에 존재한다.

보조 결합 수단(11)을 작동시키는 것은 제1 드릴 스트링 구성요소(10)를 다음의 나사결합 작업을 위한 제2 드릴 스트링 구성요소(12)와 적절한 배치를 그것에 의해 제공할 것이다.

도 1에 도시된 발명의 측면에서, 지지수단(7)은 드릴 굴착장치에 속하는 이송 빔(3)에 평행하게 기본적으로 배치된 슬라이드 빔(a slide beam)(37)을 포함하고, 그 위에서 슬라이드(a slide)(38)는 앞뒤로 이동할 수 있고, 핸들링 유닛은 상기 슬라이드에 연결되어 있다. 이것은 지배적인 상황 및 요구사항에 적재위치를 조정하는 가능성을 준다. 핸들링 유닛(8)은 드릴 스트링 위치에 평행한 위치 및 수평 적재위치(도시되지 않음) 사이에서 파지된 드릴 스트링 구성요소로 핸들링 유닛(8)을 회전시키기 위한 슬라이드 빔(37)의 길이방향 축에 직각인 평면으로 연장하는 회전 축(a swing axis)을 구비하는 회전 모터(a rotation motor)를 포함하는 피벗팅 배치(a pivoting arrangement) 위의 상기 슬라이드에 이동가능하게 연결되어진다. 이로써 적재가 용이하게 되고, 특히 자동 적재가 간단화되고, 수평으로 위치된 드릴 스트링 구성요소를 구비하는 (도시되지 않은)저장소는 본 발명에 따라 드릴 굴착장치에 연결되어진다. 회전 모터(39)는 슬라이드 빔(37)의 길이방향 축에 직각인 평면으로 연장하는 회전축을 유지하면서 도 1에 도시된 것보다 슬라이드에 대해 다르게 지향되어질 수 있다.

도 2는 파지수단(9', 9") 및 보조 결합 수단(1)의 영역을 보다 더 상세하게 도시하고 있다. 각 파지수단(9', 9")은 각 유압실린더의 도움으로 개방 및 폐쇄를 위해 조정이 용이한 고정 죠오 및 이동 죠오(a rigid jaw and a movable jaw)를 포함하는 것이 분명하다. 각 죠오의 가장 바깥에 회전 롤러들이 있고, 그리고 각 파지수단 안쪽에 또한 회전 휠(a rotation wheel)(18)이 있고, 각 회전 모터(19)에 의해 회전하게 구동되어진다.

각 파지수단(9', 9")의 제1 죠오의 폐쇄 위치에서, 제1 드릴 스트링 구성요소는 각 파지수단, 즉 죠오에서 가장바깥 회전 롤러 및 회전 휠에 대해 3개 지점에 놓인다. 이것은 드릴 스트링 구성요소(10)(도 1 참조)가 제2 드릴 스트링 구성요소(12)에 대해 제1 드릴 스트링 구성요소를 분리 및 나사결합의 목적으로 회전 모터(19)를 작동시키는 것에 의해 회전되는 결과가 된다.

또한, 파지수단(9', 9")은 보조 결합 수단(11)에 대해 축 방향으로 이동할 수 있게 운반되어진다.

각도의 변경을 위한 수단은 슬라이드(38) 및 핸들링 유닛(11) 사이에 배치된 아암(43, 48)에 의해 지지되어 있다.

또한 보조 결합 수단(11)은 고정 죠오(a rigid jaw)(62) 및 이동 죠오(63)를 포함하고, 이동 죠오는 유압 실린더에 의해 조정가능하다. 보조 결합 수단은 파지수단과 대조되어 어떤 회전 롤러를 포함하지 않는다.

보조 결합 수단(11)과 파지수단(9', 9") 및 지지수단(7)(도 1)에 사이에 탄성 유연성 허브(resilient yielding hubs), 여기서는 변형 허브(flex hubs)로 명명된 허브가 위치되어진다.

변형 허브는 허브의 본체에 대해 방사상 변형을 허용하고, 파지 수단을 위한 홀더 축 사이에서 보조 결합 수단 및 지지수단(7), 그리고 그것에 의해 굴착장치의 이송 빔(3)의 각도 이탈을 허용한다.

방사상 유연성(a radial yieldingness)외에, 변형 허브(22)는 또한 스프링 수단의 작용에 대하여 회전 수율(a rotational yield)을 허용한다.

발명에 따라 파지수단(9)뿐만 아니라 보조 결합 수단(11)은 파지된 드릴 스트링 구성요소들의 유지된 배치로 다른 직경 또는 두께의 드릴 스트링 구성요소들을 파지하기 위해 조정가능하다. 이것은 조정 목적으로 회전 축(68)에 대해 변위 가능하게 있는 파지수단(9)뿐만 아니라 보조 결합 수단(11)에 의해 달성되어진다. 이동하는 능력은 좀 더 용이하게 조정되는 구성을 제공하도록 회전 축(68)에 대해 방사상으로 연장하는 방향으로부터 이탈하는 방향/방향들에 있는 것이 바람직하다. 특히, 파지수단(9) 및 보조 결합 수단(11)은 도 2에 도시된 것처럼 운반체에 의해 변위 가능하게 고정시킬 수 있게 지지되어진다. 각 파지수단(9', 9")은 운반체(65)에 의해 지지된 강체로 있는 플레이트에 변위 가능하게 고정시킬 수 있는 지지플레이트(a support plate)(64)에 파지유닛으로서 배치되어진다.

플레이트(64)의 상부 영역에서, 파지되는 드릴 스트링 구성요소들의 다른 치수를 나타내는 B, A, H 및 N으로 표시된 색인홀(index holes)들이 도시되어 있다. 이들 홀들은 파지수단을 위한 고정 홀 및 이중 화살표(PI)에 따라 플레이트(65)에 대해 파지수단(9', 9")의 플레이트(64)의 변위 위의 고정 홀들을 포함하고, 다른 위치에서 다른 색인홀은 각 플레이트(65)에서 (도시되지 않은) 고정된 색인홀들과 정렬되어진다. 요구된 배치가 얻어지게 될 때, 요구된 위치는 정렬된 홀들에 잠금 핀, 나사 또는 그와 같은 것들의 삽입을 통하여 고정되어진다. 그 위에, 플레이트(64)는 플레이트(64)에서 긴 홀(67) 때문에 항상 이용 가능한 홀(66)로 도입되어지는 도시되지 않은 나사 체결요소를 통하여 그것의 파지수단에 마침내 고정되어진다.

또한, 고정 죠오(60)는 회전 휠(18)(더 또는 덜 가깝게)에 대해 이중 화살표(P2)에 따라 변위 가능하게 조정할 수 있다. 고정은 색인홀 및 잠금 핀(또는 그와 같은 것)을 가지고 상기에 기재된 것처럼 대응하는 방법으로 달성되어진다. 파지수단에서 두 개의 지점의 조종을 통하여, 파지된 드릴 스트링 구성요소의 위치는 설정되어진다. 이동 죠오(61)는 행정 변화를 통하여 파지된 드릴 스트링 구성요소에 대하여 놓이게 될 수 있고, 따라서 파지공간의 다른 요구사항들에 적합하게 조정되어지지 않는다.

보조 결합 수단(11)의 조정은 상기에 기재된 대응하는 방법으로 부분적으로 수행되어진다. 또한, 이 경우에 그래서 고정된 플레이트(65) 위에 색인홀 및 잠금 핀 또는 그와 같은 것에 관해서 상기에 기재된 방법으로 취급되어지는 (여기서는 이중 화살표 (P3)에 따라) 변위 가능한 지지플레이트(a displaceable support plate)(64)가 있다. 고정(fixation)은 예를 들어 긴 홀(an oblong hole)(67)을 통하여 홀에 나사를 대응시키는 방법으로 달성되어진다. 변위도 및 보조 결합 수단(11)의 변위 방향은 파지수단의 하나와 동일하지 않다. 고정 죠오(62)는 이 경우에 드릴 스트링 구성요소가 파지되어질 때 보조 결합 수단(11)의 회전 방향으로 향한 V-형상 오목부를 구비하는 블록이다. 고정 죠오(62)는 다른 치수들에 접합한 교체를 요구할 수 있지만, 그러나 같은 고정 죠오가 다른 치수들을 위한 파지공간의 적어도 일부 요구사항들을 위해 사용되어질 수 있다는 것이 배제되지 않는다.

도 3a 및 3b는 파지되는 드릴 스트링 구성요소(10)를 위한 다른 치수와 관련된 본 발명에 따른 조정을 도해로 도시하고 있다. 다른 치수들을 위해 파지된 드릴 스트링 구성요소(10)들이 굴착장치에서 드릴 스트링 위치(D)에 위치되어지도록 하기 위하여, 파지수단 및 보조 결합 수단은 파지된 드릴 스트링 구성요소의 중심이 드릴 스트링 구성요소(10)의 의도된 4개 중의 하나가 도 3a 및 3b에 도시된 회전 경로(70)에 각각 있도록 조정되어져야 한다. 또한, 파지수단에 의해 파지되어 있는 드릴 스트링 구성요소는 보조 결합 수단에 의해 파지되어 있는 드릴 스트링 구성요소에 동축으로 있게 된다. 도 3a 및 3b는 고정된 장착을 위해 의도된 회전 롤러(69)가 각 화살표(71, 72)에 따라 이 변위에 의해 드릴 스트링 구성요소들의 더 작을 치수를 위해 서로에 더 가까이 오도록 가져오는 이것을 예시하고 있다. 또한, 각각 파지수단의 파지공간의 상호 변위는 파지된 구성요소들이 동축으로 있는 것을 얻기 위하여 보조 결합 수단이 변위된다. 이것은 도 2와 관련하여 설명되는 조정성을 통하여 얻어진다. 도면 번호 72는 장치의 회전 방향을 나타낸다.

본 발명은 아래의 청구항들의 범위 내에서 수정되어질 수 있다. 조정성은 그래서 그렇지 않게 배치되어질 수 있다. 플레이트(64, 65)는 다른 지지구조 또는 지지하는 구조에 의해 교체되어질 수 있다. 색인홀은 부품의 나머지 하나에서 고정된 돌출부의 어떤 종류와 결합하게 되는 부품의 하나에서 오목부, 노치부 또는 그와 같은 것으로 교체되어질 수 있다.

본 발명은 드릴 파이프들로 구성된 드릴 스트링 구성요소들을 가진 코어 드릴링의 배경으로 기재되었으나, 그러나 드릴 스트링이 나사 결합되는 드릴 스트링 구성요소들로 구성되는 드릴링의 다른 종류들에 대하여 용도를 또한 본 발명이 찾은 것에 주목하여야 한다. 또한 리프팅 플러그 및 다른 구성요소들과 같이 드릴 스트링에 포함된 다른 타입의 다른 치수들의 드릴 스트링 구성요소들이 본 발명의 장치에 의해 취급되어질 수 있다. 본 발명을 통하여, 효율적인 방법에서, 드릴 스트링으로부터 수집되는 자유 드릴 된 코어를 위한 내부 튜브 또는 캐치 파이프와 같이 특정 드릴 스트링에 사용된 벗어나는 치수를 가진 구성요소들은 본 발명에 따른 조정성 때문에 취급되어질 수 있는 것이 달성되어진다.

1: 드릴 굴착장치
2: 핸들링 장치
3: 이송 빔
5: 캐리지
6: 하부 드릴 스트링 홀더
7: 지지수단
8: 핸들링 유닛
9, 9', 9": 파지수단
10: 제1 드릴 스트링 구성요소
11: 보조 결합 수단
12: 제2 드릴 스트링 구성요소
D:드릴 스트링 위치
L: 적재위치

Claims (17)

1. 드릴 굴착장치(1)에 대하여 드릴 스트링 구성요소(10)를 핸들링하기 위한 장치(2)에 있어서,
   상기 장치는:
   - 암반 층으로 부분적으로 드릴 되어지고 있는 드릴 스트링의 부분으로 있는 제2 드릴 스트링 구성요소(12)에 나사결합 또는 나사결합 해제되는 제1 드릴 스트링 구성요소(10)를 파지하기 위한 파지수단(9),
   - 드릴 굴착장치(1)에 드릴 스트링 구성요소들을 핸들링하기 위한 장치를 체결하기 위한 지지수단(7),
   - 파지된 제1 드릴 스트링 구성요소(10)는 상기 제2 드릴 스트링 구성요소(12)로부터 나사결합 및 나사결합 해제를 위해 위치되고, 그리고 드릴 스트링 구성요소가 상기 파지수단으로 이동되거나 또는 해제되어질 수 있는 적재위치(L)에 있는, 상기 파지수단(9)을 포함하고, 그리고 드릴 스트링 위치(D) 사이에서 이동할 수 있는, 상기 지지수단(7)에 이동가능하게 연결되는 핸들링 유닛(8)을 포함하고,
   - 핸들링 유닛(8)은 드릴 스트링 위치(D)에서 상기 제2 드릴 스트링 구성요소(12)와 결합하기 위한 보조 결합 수단(11)을 포함하고,
   - 보조 결합 수단(11)을 가진 핸들링 유닛(8)은 제2 드릴 스트링 구성요소(12)의 축 방향에 정렬되도록 파지된 상기 제1 드릴 스트링 구성요소(10)를 안내하고 정렬시키도록 구성되어 있고,
   - 보조 결합 수단(11) 및 파지수단(9, 9', 9")은 공통 운반체 위에 배치되고, 그리고
   - 파지수단뿐만 아니라 보조 결합 수단이 파지된 드릴 스트링 구성요소의 유지된 배치로 다른 치수의 드릴 스트링 구성요소들을 파지하기 위해 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   파지수단(9)뿐만 아니라 보조 결합 수단(11)은 조정 목적으로 회전축에 대해 변위할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   파지수단(9)뿐만 아니라 보조 결합 수단(11)은 운반체에 의해 변위 가능하게 고정되게 지지되는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   파지수단(9)뿐만 아니라 보조 결합 수단(11)을 위한 파지공간은 파지된 드릴 스트링 구성요소들의 유지된 배치로 조종할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 삭제
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   보조 결합 수단(11)은 고정 및 이동 죠오를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 핸들링 유닛(8)은 상기 드릴 스트링 위치(D)에서 상기 제1 드릴 스트링 구성요소(10)의 상기 정렬이 가능하도록, 상기 지지수단(7)에 대하여 상기 파지수단(9) 및 파지수단에 의해 파지된 제1 드릴 스트링 구성요소(10)의 각도의 변경을 위한 수단(17)을 포함하는 것을 특징하는 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 각도의 변경을 위한 수단(17)은 이 수단의 부품들 사이에서 이동 또는 변형가능한 연결수단(22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 연결수단(22)은 이 연결수단(22)의 부품들 사이에서 회전방향에서 유연성 및/또는 방사 방향에서 변형 가능성을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 연결수단(22)의 부품들 사이에서 이동 또는 변형 및 유연성이 탄성 요소 또는 요소들의 작용에 대응하여 반응하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 장치를 포함하는 암반 드릴 굴착장치.

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