KR20150111201A - Coring apparatus, coring system containing the same and method of coring using the same - Google Patents

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KR20150111201A KR1020140034833A KR20140034833A KR20150111201A KR 20150111201 A KR20150111201 A KR 20150111201A KR 1020140034833 A KR1020140034833 A KR 1020140034833A KR 20140034833 A KR20140034833 A KR 20140034833A KR 20150111201 A KR20150111201 A KR 20150111201A
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공기수
김진호
김경오
윤영호
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한국지질자원연구원
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Abstract

The present invention relates to a boring apparatus, a boring system containing the same, and a method of boring using the same. A boring apparatus according to the present invention includes a connection part which is connected to an external driving part; a first pillar part extended from the connection part; a weight part which surrounds the edge of the first pillar part; a second pillar part which is located in the lower part of the first pillar part and has a core; and an elastic part which absorbs impact when the second pillar part touches the ground.

Description

시추기, 이를 포함하는 시추시스템 및 이를 이용한 시추방법{Coring apparatus, coring system containing the same and method of coring using the same}[0001] The present invention relates to a drilling machine, a drilling system including the same, and a drilling method using the drilling system,

본 발명은 시추기, 이를 포함하는 시추시스템 및 이를 이용한 시추방법에 관한 것이다.The present invention relates to a drilling machine, a drilling system including the drilling machine, and a drilling method using the same.

지질자원의 연구 또는 퇴적층으로부터 지구의 역사와 환경변화를 관찰하기 위한 시추장치가 많이 개발되어 왔다.Numerous drilling devices have been developed for studying geological resources or observing changes in earth's history and environment from sediments.

대부분의 시추장치에서는 시추대상물이 위치할 코어를 가지는 시추기를 해저 또는 하저에 위치시킨 후 중력 등을 이용하여 퇴적물에 삽입시킨다. 시추기의 삽입에 의해 퇴적물이 코어에 위치하게 되며 시추기를 회수하여 퇴적물 샘플을 얻게 된다.In most drilling equipment, a drilling rig with a core in which a drilling object is to be placed is placed on the seabed or in the bottom, and then inserted into the sediment using gravity or the like. The sediment is placed in the core by the insertion of the drill and the drill is recovered to obtain a sediment sample.

그런데, 시추기가 퇴적물(지면)에 닿은 순간의 충격에 의해 시추기 자체가 충격을 받으며 삽입깊이가 충분하지 못 한 문제가 있다.However, there is a problem that the borehole itself is impacted by the impact at the moment when the borehole touches the sediment (ground), and the depth of insertion is insufficient.

한편, 대부분의 시추에서 시추기는 해저 또는 하저의 깊은 곳에 위치하기 때문에 시추기가 수직을 유지하면서 퇴적물에 삽입했는지 확인하기 어려운 문제가 있다.On the other hand, in most of the drilling, the drill is located deep in the sea bed or the bottom of the sea, so it is difficult to confirm whether the drill is vertically inserted into the sediment.

또한, 시추기가 수직을 유지하지 않고 퇴적물에 삽입하는 경우, 예상하는 샘플의 퇴적물 내에서의 위치(깊이)와 실제 얻어진 샘플의 퇴적물 내에서의 위치(깊이)가 상이하게 되는 문제가 있다.Further, when the drilling machine is inserted into the sediment without maintaining the vertical position, there is a problem that the position (depth) in the sediment of the expected sample is different from the position (depth) in the sediment of the actually obtained sample.

도 1은 시추기(11)가 수직을 유지하면서 퇴적물에 정확하게 삽입된 경우를 나타낸 것이고, 도 2는 시추기(11)가 해저면에 경사를 이루면서 부정확하게 삽입된 경우를 나타낸다.FIG. 1 shows a case where the drilling machine 11 is correctly inserted into a deposit while maintaining a vertical position, and FIG. 2 shows a case where the drilling machine 11 is inserted incorrectly while being inclined to the sea floor.

시추기 코어에 퇴적물이 동일한 길이로 샘플링되는 경우, 실제로는 도 1의 시추와 도 2의 시추는 다른 깊이에서 시추가 이루어진 것이다. When the sediment is sampled at the same length on the drill core, the actual drilling of FIG. 1 and the drilling of FIG. 2 are drilled at different depths.

그런데, 현재의 시추 시스템에서는 도 2와 같이 경사져서 시추가 이루어진 경우 실제 심도로 보정할 수 있는 방법이 없다.However, in the present drilling system, there is no way to correct the actual depth when the drilling is performed as shown in FIG.

한국 등록 제0732395호(2007년 6월 27일 공개)Korean Registration No. 0732395 (published on June 27, 2007) 일본 공개 평 1-322093호(1989년 12월 27일 공개)Japanese Laid-open Patent Application No. 1-322093 (published on December 27, 1989)

따라서 본 발명의 목적은 지면 접촉 시의 충격을 흡수하면서 시추깊이를 증가시킬 수 있는 시추기, 이를 포함하는 시추 시스템 및 이를 이용한 시추방법을 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a drilling machine, a drilling system including the drilling machine, and a drilling method using the drilling machine, which can increase the depth of drilling while absorbing impact at the time of ground contact.

상기 본 발명의 목적은, 시추기에 있어서, 외부의 구동부와 연결되는 연결부와; 연결부로부터 연장된 제1기둥부와; 상기 제1기둥부의 둘레를 감싸고 있는 중량체와; 상기 제1기둥부 하부에 위치하며 코어 공간이 형성되어 있는 제2기둥부와; 상기 제2기둥부의 지면 접촉 시 충격을 흡수하는 탄성부를 포함하는 것에 의해 달성된다.The above object of the present invention can be achieved by a drilling machine comprising: a connection part connected to an external driving part; A first post extending from the connection; A weight surrounding the circumference of the first post; A second pillar portion located below the first pillar portion and having a core space formed therein; And an elastic portion that absorbs impact when the second pillar portion is grounded.

상기 중량체에는 내부 수용공간이 형성되어 있으며, 상기 내부 수용공간에 위치하는 심도계와 경사계 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.The weight body may further include at least one of a depth meter and an inclinometer located in the internal accommodation space.

상기 제1기둥과 상기 제2기둥 사이에 위치하는 결합부를 더 포함하며, 상기 탄성부는 상기 중량체와 상기 결합부 사이에 위치할 수 있다.And an engaging portion located between the first post and the second post, wherein the resilient portion is positioned between the weight and the engaging portion.

상기 중량체가 안착하는 안착부와, 상기 제1기둥을 둘러싸는 공간부를 형성하며 상기 안착부로부터 연장되어 있는 기둥부를 포함하는 지지부를 더 포함하며, 상기 탄성부는 상기 결합부와 상기 지지부 사이에 위치할 수 있다.And a support portion including a seat portion on which the weight is seated and a column portion extending from the seat portion to form a space portion surrounding the first column and the elastic portion is positioned between the engagement portion and the support portion .

상기 중량체는 상기 탄성체의 탄성운동에 의해 상기 제1기둥과 분리되어 운동할 수 있다.The weight may be separated from the first column by the elastic movement of the elastic body.

상기 본 발명의 목적은 시추 시스템에 있어서, 시추 대상물이 채워지는 코어를 갖는 시추기; 상기 시추기의 상하운동을 제어하는 구동부; 상기 시추기와 상기 구동부를 연결하는 로프를 포함하며, 상기 시추기는, 제1기둥부와; 상기 제1기둥부의 둘레에 형성되어 있는 중량체와; 상기 제1기둥부 하부에 위치하며 상기 코어를 포함하는 제2기둥부와; 상기 제2기둥부의 지면 접촉 시 충격을 흡수하는 탄성부를 포함하며, 상기 중량체는 상기 탄성체의 탄성운동에 의해 상기 제1기둥과 분리되어 운동하는 시추 시스템에 의해 달성될 수 있다. The object of the present invention is to provide a drilling system including: a drill having a core filled with an object to be drilled; A driving unit for controlling vertical movement of the drilling machine; And a rope connecting the drilling machine and the driving unit, wherein the drilling machine comprises: a first pillar; A weight formed around the first post; A second pillar portion located below the first pillar portion and including the core; And an elastic portion absorbing an impact when the second pillar portion is in contact with the ground, wherein the weight is separated from the first pillar by elastic movement of the elastic body and can be achieved by a drilling system.

상기 중량체에 형성된 내부 수용공간에 위치하며 시추기의 경사도를 측정하는 경사계와 심도를 측정하는 심도계 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.And may further include at least one of an inclination meter for measuring the inclination of the drill and a depth meter for measuring the depth, the drill bit being located in an internal accommodation space formed in the weight.

상기 경사계와 상기 심도계의 데이터로부터 상기 시추기의 실제 심도를 보정하는 심도보정부를 더 포함할 수 있다.And a depth corrector for correcting the actual depth of the drill from the data of the inclinometer and the depth gauge.

상기 로프의 장력을 측정하는 장력계와; 상기 장력계의 측정결과를 기초로 상기 시추기의 정확한 시추여부를 판단하는 판단부를 더 포함할 수 있다.A tension meter for measuring the tension of the rope; And a determination unit for determining whether the drilling rig is accurately drilled based on the measurement result of the tension meter.

상기 본 발명의 목적은 시추 방법에 있어서, 외부의 구동부와 연결되는 연결부와, 연결부로부터 연장된 제1기둥부와, 상기 제1기둥부의 둘레에 형성되어 있는 중량체와, 상기 제1기둥부 하부에 위치하며 코어를 포함하는 제2기둥부와, 상기 중량체와 접촉하며 상기 제2기둥부의 지면 접촉 시 변형되는 탄성부를 포함하는 시추기를 마련하는 단계와; 상기 시추기를 이용하여 시추하는 단계를 포함하며, 상기 시추단계에서 상기 중량체는 상기 탄성체의 탄성운동에 의해 상기 제1기둥과 분리되어 운동하는 것에 의해 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a drilling method, comprising: a connecting portion connected to an external driving portion; a first column extending from a connecting portion; a weight formed around the first column; Providing a drill comprising a second column portion including a core and an elastic portion contacting the weight and deforming when the second column portion contacts the ground; And the drilling is performed by using the drilling machine. In the drilling step, the weight is separated from the first column by the elastic movement of the elastic body and is performed.

상기 시추단계에서 상기 시추기의 경사도 및 심도를 측정하는 단계와; 측정된 경사도 및 심도를 기초로 시추기의 실제 시추 깊이를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.Measuring an inclination and a depth of the drill in the drilling step; And correcting the actual drilling depth of the driller based on the measured slope and depth.

시추과정에서 상기 구동부와 상기 시추기를 연결하는 로프의 장력을 측정하는 단계와; 측정된 장력계의 측정결과를 기초로 시추기의 정확한 시추여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다. Measuring a tensile force of the rope connecting the driving unit and the drill in a drilling process; And determining whether the drilling rig is accurately drilled on the basis of the measurement result of the measured tension meter.

본 발명에 따르면 지면 접촉 시의 충격을 흡수하면서 시추깊이를 증가시킬 수 있는 시추기, 이를 포함하는 시추 시스템 및 이를 이용한 시추방법이 제공된다. According to the present invention, there is provided a drilling machine, a drilling system including the drilling machine, and a drilling method using the drilling machine, which can increase the depth of drilling while absorbing the impact at the time of ground contact.

도 1은 시추가 수직으로 이루어진 경우를 나타낸 것이고,
도 2는 시추가 경사지게 이루어진 경우를 나타낸 것이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시추기의 정면도이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시추기의 분해사시도이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 시추기의 변형을 나타낸 것이고,
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 시추시스템을 나타낸 것이고,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 심도보정 방법을 나타낸 것이다.
FIG. 1 shows a case where drilling is performed vertically,
Fig. 2 shows a case where the drilling is made obliquely,
3 is a front view of a drill according to an embodiment of the present invention,
4 is an exploded perspective view of a drill rig according to an embodiment of the present invention,
5 shows a modification of a drill according to an embodiment of the present invention,
6 to 8 illustrate a drilling system according to an embodiment of the present invention,
9 illustrates a depth correction method according to an embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the technical concept of the present invention, are incorporated in and constitute a part of the specification, and are not intended to limit the scope of the present invention.

이하에서는 시추기를 중력체(웨이트)를 이용하는 타입으로 예시하여 설명하나, 본 발명의 시추기는 피스톤을 이용하는 타입 또는 상자형 시추 타입에도 적용될 수 있다.Hereinafter, the drilling rig is described as an example using a gravity type (weight), but the drilling rig of the present invention can be applied to a type using a piston or a box drilling type.

또한 이하에는 해저면의 퇴적물을 시추하는 것을 예시하여 설명하나, 본 발명은 하저의 퇴적물 시추나 퇴적물 외의 다른 시추대상물에도 적용될 수 있다.Hereinafter, the drilling of sediments on the seabed is described by way of example, but the present invention can also be applied to other drilling objects other than sediments and sediments of the bottom.

도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 시추기를 설명한다.3 to 5, a drill according to an embodiment of the present invention will be described.

시추기(10)는 연결부(110), 제1기둥(120), 제2기둥(130), 결합부(140), 지지부(150), 탄성부(160) 및 중량부(170)을 포함한다.The drilling machine 10 includes a connection part 110, a first pillar 120, a second pillar 130, a coupling part 140, a support part 150, an elastic part 160 and a weight part 170.

연결부(110)는 시추기(10)를 상하운동시키는 외부의 구동부와 연결된다. 외부의 구동부와는, 예를 들어, 로프를 통해 연결될 수 있다.The connection part 110 is connected to an external driving part for moving the drilling machine 10 up and down. And may be connected to an external driving unit through, for example, a rope.

제1기둥(120)은 원통형상이며, 주변에 중량부(170)가 위치하게 된다. 제1기둥(120)의 하부 외주면에는 나사선(121)이 형성되어 있으며, 결합부(140) 내면의 상부 나사선(141)과 결합하게 된다.The first column 120 is cylindrical, and the weight 170 is positioned around the first column 120. A screw thread 121 is formed on a lower outer circumferential surface of the first column 120 and is engaged with an upper screw thread 141 on the inner surface of the joint portion 140.

제2기둥(130) 역시 원통형상이며, 내부에 퇴적물이 위치하게 되는 코어가 형성되어 있다. 제2기둥(130)의 상부 외주면에는 나사선(131)이 형성되어 있으며, 결합부(140) 내면의 하부 나사선(141)과 결합하게 된다.The second column 130 is also cylindrical in shape and has a core in which sediments are located. A screw thread 131 is formed on the outer circumferential surface of the upper portion of the second column 130 and is engaged with the lower screw thread 141 on the inner surface of the joint portion 140.

결합부(140)는 제1기둥(120) 및 제2기둥(130) 보다 큰 외경을 가지고 있으며, 내부에 제1기둥(120)의 하부와 제2기둥(130)의 상부를 결합 및 수용하게 된다.The coupling portion 140 has an outer diameter larger than that of the first and second pillars 120 and 130 and has an inner portion for coupling and receiving the lower portion of the first pillar 120 and the upper portion of the second pillar 130 do.

지지부(150)는 제1기둥(120)을 수용하는 수용부(153)가 형성되어 있는 기둥부(151)와 중량부(170)가 안착하게 되는 안착부(152)로 이루어져 있다. 실시예에는 지지부(150)는 일체로 형성되어 있으나, 다른 실시예에서는 여러 부품으로 이루어질 수도 있다.The support part 150 includes a column part 151 having a receiving part 153 for receiving the first column 120 and a seating part 152 for mounting the weight part 170 thereon. Although the support part 150 is integrally formed in the embodiment, the support part 150 may be formed of various parts in other embodiments.

탄성부(160)은 스프링으로 이루어져 있으며 하부는 결합부(140)의 상면과 접하며, 상부는 안착부(152)의 하부면과 접한다. 탄성부(160)의 상부는 결합부(140)에 결합되어 있고, 탄성부(160)의 하부는 안착부(152)에 결합되어 있다. 결합방법은 통상의 방법을 사용할 수 있으며, 예를 들어 용접방법을 사용할 수 있다. 다른 실시예에서는 결합부(140) 및 안착부(152)의 스프링의 말단이 수용 및 고정될 수 있는 별도의 부재를 설치할 수 있다.The elastic portion 160 is formed of a spring, and the lower portion thereof is in contact with the upper surface of the coupling portion 140, and the upper portion thereof is in contact with the lower surface of the seating portion 152. The upper portion of the elastic portion 160 is coupled to the coupling portion 140 and the lower portion of the elastic portion 160 is coupled to the seating portion 152. The bonding method may be a conventional method, for example, a welding method may be used. In another embodiment, a separate member may be provided to receive and fix the end of the spring of the coupling portion 140 and the seating portion 152.

중량부(170)는 여러 서브 중량부가 체결부재(172)를 통해 연결되어 이루어져 있으며, 시추기(10)의 무게를 증가시켜 제2기둥(130)이 퇴적물에 깊게 삽입될 수 있도록 한다. 중량부(170)에는 수용공간(171)이 형성되어 있으며, 여기에는 심도/경사계(51)가 위치한다. 심도/경사계(51)의 구성 및 작용에 대하여는 후술한다.
The weight portion 170 is connected to the sub weight portion through the fastening member 172 and increases the weight of the drill 10 to allow the second column 130 to be deeply inserted into the sediment. In the weight portion 170, a receiving space 171 is formed, in which a depth / inclinometer 51 is located. The configuration and operation of the depth / inclinometer 51 will be described later.

이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 시추기(10)의 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the drilling machine 10 according to the embodiment of the present invention will be described.

외부 구동부의 작동에 의해 시추기(10)는 해저로 투입되고 중량부(170)의 무게에 의해 해저면(지면)과 접촉하게 된다. 접촉 시 제2기둥(130)의 하부가 지면과 충돌하게 되며, 제2기둥(130)이 지면 내부로 삽입하게 되면서 퇴적물이 제2기둥(130)의 코어로 들어오게 된다.The drilling machine 10 is put into the seabed by the operation of the external driving part and comes into contact with the sea floor (ground) by the weight of the weight part 170. [ The bottom of the second pillar 130 collides with the ground and the second pillar 130 is inserted into the ground so that the sediment enters the core of the second pillar 130.

본 발명에 따르면, 제2기둥(130)의 접촉 시의 충격에 의해 탄성부(160)는 도 5와 같이 수축된다. 이 때 제1기둥(120)과 제2기둥(130)은 결합부(140)에 의해 결합되어 있어 충격흡수가 되지 않는 반면, 지지부(150)와 중량부(170)는 탄성부(160)의 변형에 의해 제1기둥(120) 및 제2기둥(130)과 분리되어 움직인다. 즉, 기둥(120, 130)과 별도로 움직이는 지지부(150)와 중량부(170)에 의해 탄성부(160)의 충격흡수가 가능해 지는 것이다.According to the present invention, the elastic portion 160 is contracted as shown in FIG. 5 by the impact when the second post 130 is contacted. The supporting part 150 and the weight part 170 do not absorb shock because the first and second pillars 120 and 130 are coupled by the coupling part 140, And is moved apart from the first pillar 120 and the second pillar 130 by deformation. That is, the shock absorption of the elastic part 160 is enabled by the support part 150 and the weight part 170 that move separately from the pillars 120 and 130.

탄성부(160)의 충격흡수에 의해 중량부(170) 내부에 위치하는 심도/경사계(51)에 가해지는 충격이 분산되어 심도/경사계(51)의 안정성이 향상된다.The impact applied to the depth / slope meter 51 located inside the weight portion 170 is dispersed by the shock absorption of the elastic portion 160, thereby improving the stability of the depth / slope meter 51. [

또한 탄성부(160)의 변형운동에 따라 중량부(170)가 상하운동을 하면서 시추기(10)에 반복적인 힘을 가하여 제2기둥(130)이 보다 더 깊이 퇴적물에 삽입되도록 한다.
The weight portion 170 moves up and down according to the deformation of the elastic portion 160 so that the second pillar 130 is inserted into the sediment more deeply by applying repetitive force to the drill 10.

도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 시추 시스템(1)을 설명한다.6 to 8, a drilling system 1 according to an embodiment of the present invention will be described.

시추시스템(1)은 시추기(10), 구동부(20), 로프(30), 경사/심도계(51) 및 장력계(71)를 포함한다.The drilling system 1 includes a driller 10, a drive 20, a rope 30, a slope / depth gauge 51 and a tension meter 71.

시추기(10)와 구동부(20)는 로프(30)를 통해 연결되어 있으며, 구동부(20)의 작동에 의해 시추기(10)는 상승 및 하강한다. 경사/심도계(51)는 시추기(10)의 경사도와 심도를 측정한다.The drilling machine 10 and the driving unit 20 are connected to each other through the rope 30. The drilling machine 10 is raised and lowered by the operation of the driving unit 20. [ The slope / depth gauge 51 measures the slope and depth of the drilling rig 10.

시추기(10)는 로프(30)에 연결되어 있으며, 구동부(20)의 작동에 의해 시추기(10)는 상승 및 하강한다.The drilling machine 10 is connected to the rope 30 and the drilling machine 10 is raised and lowered by the operation of the drive unit 20. [

시추기(10)가 해저면에 위치한 후, 로프(30)가 더 풀리면 중량체(170)의 무게에 의해 제2기둥(130)이 퇴적물로 삽입된다. When the rope 30 is further loosened after the drilling machine 10 is located on the seabed surface, the weight of the weight 170 causes the second column 130 to be inserted into the deposit.

구동부(20)는 전동모터 등을 이용하여 구성할 수 있으며, 시추기(10)를 상승 및 하강시킨다. 시추가 선상에서 이루어지는 경우 구동부(20)는 선상에 위치하게 된다. 구체적으로는, 구동부(20)는 전동윈치(winch)일 수 있다.The driving unit 20 can be constructed using an electric motor or the like, and raises and lowers the drill 10. When the drilling is performed in a line, the driving unit 20 is positioned on a line. More specifically, the driving unit 20 may be an electric winch.

로프(30)는 구동부(20)와 시추기(10)를 연결하며, 구동부(20)의 동력을 시추기(10)에 전달한다. 로프(30)는 동력 전달에 적합한 재질과 형태이면 어떤 것이라도 사용할 수 있다. 예를 들어, 천연물질 로프, 합성섬유 로프, 금속 와이어, 체인 등이 사용될 수 있다.The rope 30 connects the drive unit 20 and the drilling machine 10 and transmits the power of the drive unit 20 to the drilling machine 10. The rope 30 may be made of any material and material suitable for power transmission. For example, natural material ropes, synthetic fiber ropes, metal wires, chains, and the like can be used.

로프(30)는 2개의 도르래(41, 42)에 의해 연장방향이 변경된다. 제1도르래(41)에 의해 시추기(10)의 중력에 의한 수직방향으로 연장방향이 변경되며, 제2도르래(42)에 의해 구동부(20)로부터 제1도르래(42) 사이에서 연장방향이 변경된다. 제1도르래(41)는 선상 크레인의 말단부에 위치할 수 있다.The rope 30 is changed in the extending direction by the two pulleys 41, The extending direction of the drilling machine 10 in the vertical direction is changed by the first pulley 41 and the extending direction is changed from the drive portion 20 to the first sheave 42 by the second sheave 42 do. The first pulley 41 may be located at the distal end of the line crane.

다른 실시예에서, 제2도르래(42)는 생략될 수 있으며, 또 다른 실시예에서는 추가의 도르래가 사용될 수도 있다.In another embodiment, the second pulley 42 may be omitted, and in an alternative embodiment additional pulleys may be used.

경사/심도계(51)에서 측정한 경사도와 심도는 무선 또는 유선 방식으로 디스플레이부(61)와 심도보정부(62)로 전달된다. 디스플레이부(61)에서는 사용자 편의를 위해 시추 과정에 따른(시간에 따른) 심도와 경사도 변화를 보여준다. 도시하지는 않았지만 심도와 경사도 데이터를 저장하기 위한 저장부가 설치될 수 있다. 심도보정부(62)는 측정된 경사도와 심도를 기초로 실제 시추 깊이를 계산한다.
The slope and depth measured by the slope / depth gage 51 are transmitted to the display unit 61 and the depth correction unit 62 in a wireless or wired manner. In the display unit 61, the depth and the degree of inclination according to the drilling process are shown for the convenience of the user. Although not shown, a storage unit for storing depth and inclination data may be provided. The depth corrector 62 calculates the actual depth of drilling based on the measured slope and depth.

장력계(71)는 제1도르래(41)와 제2도르래(42) 사이에서 로프(30)의 장력을 측정한다. 로프(30)의 장력은 구동부(20)의 동작여부와 시추기(10)의 위치 등에 따라 변화한다. 예를 들어, 시추기(10)가 수중에 있어 부력을 받을 때가 수면 위에 위치할 때보다 장력이 작아진다.The tension meter 71 measures the tension of the rope 30 between the first pulley 41 and the second pulley 42. The tension of the rope 30 varies depending on whether the driving part 20 is operated or not, and the position of the drilling machine 10 or the like. For example, when the driller 10 is underwater and receives buoyancy, the tension becomes smaller than when the driller 10 is positioned above the water surface.

장력계(71)는 로프(30)의 움직임에 방해되지 않도록 장력 도르래(43)를 통해 로프(30)와 연결되어 있다. 장력계(71)와 장력 도르래(43) 사이에는 연결부재(72)가 위치한다. 연결부재(72)의 일측은 장력 도르래(43)와 결합되어 있으며, 타측은 장력계(71)와 나사결합으로 결합되어 있다. 장력계(71)는 보조로프(31)를 통해 다른 선상구조물에 지지된다. 장력계(71)와 보조로프(31) 사이에도 연결부재(73)가 존재한다.The tension meter 71 is connected to the rope 30 through a tension pulley 43 so as not to interfere with the movement of the rope 30. A connecting member 72 is positioned between the tension meter 71 and the tension pulley 43. One side of the connecting member 72 is coupled to the tension pulley 43 and the other side is coupled to the tension meter 71 by screwing. The tension meter 71 is supported on the other linear structure through the auxiliary rope 31. A connecting member 73 is also present between the tension meter 71 and the auxiliary rope 31.

장력계(71)는 로프(30)의 장력범위에 견딜 수 있으며, 장력도르래(43) 및 보조로프(31)와 연결될 수 있다면 어떤 것을 사용해도 무방하다.The tension meter 71 can withstand the tension range of the rope 30 and can use anything as long as it can be connected to the tension pulley 43 and the auxiliary rope 31.

장력계(51)에서 측정한 장력데이터는 무선 또는 유선 방식으로 디스플레이부(61)와 판단부(82)로 전달된다. 디스플레이부(61)에서는 사용자 편의를 위해 시추 과정에 따른(시간에 따른) 장력변화를 보여준다. 도시하지는 않았지만 장력 데이터를 저장하기 위한 저장부가 설치될 수 있다.The tension data measured by the tension meter 51 is transmitted to the display unit 61 and the determination unit 82 in a wireless or wired manner. The display unit 61 shows a change in tension due to the drilling process (for a user's convenience). Although not shown, a storage unit for storing tension data can be provided.

판단부(82)는 측정된 장력 데이터를 기초로 정확한 시추가 되었는지 판단한다. 구체적으로는 해저면에 삽입된 시추기(10)를 회수할 때(해저면에서 뽑히는 순간)의 장력 크기로 판단하거나 다른 상태일 때의 장력을 비교하여 판단할 수 있다. The determination unit 82 determines whether the drilling has been accurately performed based on the measured tension data. Specifically, it is possible to judge the size of the tensile force when recovering the drilling rig 10 inserted into the seabed surface (moment taken at the bottom of the sea floor), or to compare the tensile force when the drilling rig 10 is in another state.

절대값으로 판단하는 경우에는, 회수 시 장력이 일정 값 이상이면 정확한 시추가 되었다고 판단한다.If it is determined to be an absolute value, it is determined that accurate drilling has been performed when the tension is greater than or equal to a predetermined value at the time of recovery.

비교판단에서는 회수 시의 장력(A)을 시추기(10)가 해수면 상부에 위치할 때의 장력(B)과 비교하거나 시추기(10)가 해수면 하부에 위치할 때의 장력(C)과 비교할 수 있다. 예를 들어, 장력 A가 장력 B보다 일정 값(예를 들어, 200kg, 500kg 등)보다 크거나 몇 배 이상(예를 들어, 2배, 5배, 10배 등)이면 정확한 시추가 이루어졌다고 판단한다. 장력 C와 비교하는 경우에도 같은 방법으로 판단할 수 있다.In the comparison judgment, the tension A at the time of recovery can be compared with the tension B when the driller 10 is located above the sea surface or with the tension C when the driller 10 is located below the sea surface . For example, if the tension A is greater than the tension B (for example, 200 kg, 500 kg, etc.) or several times (for example, 2 times, 5 times, 10 times, etc.) do. The same method can be used for the case of comparing with the tension C as well.

판단의 기준이 되는 일정 값, 일정 수준 또는 몇 배의 구체적인 값은 시추기(10)의 무게 등에 따라 조절될 수 있다.The predetermined value, the predetermined level, or the specific value several times as a criterion of judgment can be adjusted according to the weight of the drilling machine 10 or the like.

이상과 같이 회수 시의 장력 A의 절대값으로 또는 다른 장력을 비교하여 정확한 시추여부를 판단할 수 있는 이유는 다음과 같다.As described above, the reason why accurate drilling can be determined by comparing the absolute value of the tension A at the time of recovery or other tension is as follows.

시추과정에서 로프(30)의 장력은 해저면에 삽입된 시추기(10)를 회수하기 위해 구동부(20)를 작동할 때 가장 크게 된다. 그런데, 도 2와 같이 부정확하게 시추가 이루어진 경우에는 회수하기 위한 힘이 분산된다. 따라서, 도 2의 경우 도 1과 같이 정확하게 시추가 이루어진 경우보다 회수시 장력이 낮아지게 되는 것이다. 따라서 회수 시/회수 전후의 장력을 관찰하면 시추가 정확히 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있다.
The tension of the rope 30 in the drilling process becomes largest when the drive unit 20 is operated to recover the drilling rig 10 inserted into the sea floor. However, when the drilling is inaccurately performed as shown in FIG. 2, the force for recovering is dispersed. Therefore, in the case of FIG. 2, the tensile force at the time of recovery is lower than when the drilling is accurately performed as shown in FIG. Therefore, by observing the tension before and after collection / collection, it is possible to judge whether or not drilling is performed correctly.

이상의 실시예는 다양하게 변형될 수 있다. 심도계와 경사계는 서로 분리되어 시추기(10)에 위치할 수 있다. 또한 심도계 없이 경사계만이 존재할 수도 있다. 경사계만이 존재할 경우 샘플링 퇴적물의 길이를 이용하여 실제 심도를 계산할 수도 있다. 또한 경사계만이 존재할 경우에도 시추가 수직으로 잘 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있다. The embodiment described above can be variously modified. The depth meter and the inclinometer can be separated from each other and positioned in the drilling machine 10. Also, there may be only an inclinometer without depth gauge. If only the inclinometer exists, the actual depth may be calculated using the length of the sampling sediment. It is also possible to determine whether or not the drilling is well performed even if only the inclinometer exists.

심도/경사계, 심도계 및 경사계는 시중의 제품 중 적절한 성능을 가진 것을 사용할 수 있으며, 방수나 중량체(170) 내의 수용을 위해 변형하여 사용할 수 있다.
The depth / inclinometer, the depth meter and the inclinometer can use those having appropriate performance among the products in the market, and can be used for waterproofing or accommodating in the weight 170.

이하 도 9을 참조하여 심도보정부의 실제 시추 깊이를 계산하는 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method of calculating the actual drilling depth of the depth corrector will be described with reference to FIG.

시추가 진행되면 심도/경사계(51)에서 경사각(θ)와 심도(d)를 측정하게 된다. 측정된 결과는 심도보정부(62)로 전달된다.As the drilling progresses, the depth / inclinometer 51 measures the inclination angle? And depth d. The measured result is transmitted to the depth correction unit 62.

시추가 경사지게 이루어진 경우, 해저면에 삽입된 시추로드의 길이(L1)와 실제 시추가 이루어진 해저면 깊이(L2)사이에 차이가 생긴다. 심도보정부(52)는 측정된 경사각(θ)와 심도(d)를 이용하여 실제 시추가 이루어진 해저면 깊이(L2)를 측정한다.When the drilling is made obliquely, there is a difference between the length (L1) of the drilling rod inserted in the seabed and the depth of the sea floor L2 actually drilled. The depth corrector 52 measures the depth L2 of the actual drilling using the measured inclination angle? And depth d.

한편, 시추 과정에서 삽입 경사가 변화될 수도 있는데, 심도보정부(52)는 심도(d)에 따라 변화한 경사각(θ) 데이터를 이용하여 샘플링된 퇴적물의 길이별로 실제 시추 깊이를 계산할 수도 있다.
Meanwhile, the inclination angle may be changed during the drilling process, and the depth corrector 52 may calculate the actual drill depth by the length of the sampled sediment using the inclination angle (?) Data that changes according to the depth (d).

이상과 같이 본 발명에 따르면 경사도 및 심도 측정을 통해 실제 시추 심도를 알 수 있다.
As described above, according to the present invention, the actual drilling depth can be determined by measuring the slope and the depth.

전술한 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형하여 본 발명을 실시하는 것이 가능할 것이므로, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The above-described embodiments are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

Claims (12)

시추기에 있어서,
외부의 구동부와 연결되는 연결부와;
연결부로부터 연장된 제1기둥부와;
상기 제1기둥부의 둘레를 감싸고 있는 중량체와;
상기 제1기둥부 하부에 위치하며 코어 공간이 형성되어 있는 제2기둥부와;
상기 제2기둥부의 지면 접촉 시 충격을 흡수하는 탄성부를 포함하는 시추기.
In the drilling machine,
A connection part connected to an external driving part;
A first post extending from the connection;
A weight surrounding the circumference of the first post;
A second pillar portion located below the first pillar portion and having a core space formed therein;
And an elastic portion for absorbing an impact upon land contact of the second post portion.
제1항에 있어서,
상기 중량체에는 내부 수용공간이 형성되어 있으며,
상기 내부 수용공간에 위치하는 심도계와 경사계 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시추기.
The method according to claim 1,
An internal space is formed in the weight body,
Further comprising at least one of an in-depth meter and an inclinometer located in the internal accommodation space.
제1항에 있어서,
상기 제1기둥과 상기 제2기둥 사이에 위치하는 결합부를 더 포함하며,
상기 탄성부는 상기 중량체와 상기 결합부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 시추기.
The method according to claim 1,
Further comprising an engaging portion located between the first post and the second post,
And the resilient portion is located between the weight and the engaging portion.
제3항에 있어서,
상기 중량체가 안착하는 안착부와,
상기 제1기둥을 둘러싸는 공간부를 형성하며 상기 안착부로부터 연장되어 있는 기둥부를 포함하는 지지부를 더 포함하며,
상기 탄성부는 상기 결합부와 상기 지지부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 시추기.
The method of claim 3,
A seat portion on which the weight body is seated,
And a support portion including a column portion extending from the seating portion to form a space portion surrounding the first column,
And the resilient portion is located between the engagement portion and the support portion.
제1항에 있어서,
상기 중량체는 상기 탄성체의 탄성운동에 의해 상기 제1기둥과 분리되어 운동하는 것을 특징으로 하는 시추기.
The method according to claim 1,
And the weight is separated from the first column by the elastic movement of the elastic body.
시추 시스템에 있어서,
시추 대상물이 채워지는 코어를 갖는 시추기;
상기 시추기의 상하운동을 제어하는 구동부;
상기 시추기와 상기 구동부를 연결하는 로프를 포함하며,
상기 시추기는,
제1기둥부와;
상기 제1기둥부의 둘레에 형성되어 있는 중량체와;
상기 제1기둥부 하부에 위치하며 상기 코어를 포함하는 제2기둥부와;
상기 제2기둥부의 지면 접촉 시 충격을 흡수하는 탄성부를 포함하며,
상기 중량체는 상기 탄성체의 탄성운동에 의해 상기 제1기둥과 분리되어 운동하는 시추 시스템.
In a drilling system,
A drill having a core filled with a drilling object;
A driving unit for controlling vertical movement of the drilling machine;
And a rope connecting the drilling machine and the drive unit,
The drilling machine,
A first pillar portion;
A weight formed around the first post;
A second pillar portion located below the first pillar portion and including the core;
And an elastic portion for absorbing an impact at the time of ground contact of the second post portion,
And the weight is separated from the first column by the elastic movement of the elastic body and is moved.
제6항에 있어서,
상기 중량체에 형성된 내부 수용공간에 위치하며 시추기의 경사도를 측정하는 경사계와 심도를 측정하는 심도계 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시추시스템.
The method according to claim 6,
Further comprising at least one of an inclination meter for measuring the inclination of the drill and a depth meter for measuring the depth, the drill bit being located in an internal accommodation space formed in the weight.
제6항에서,
상기 경사계와 상기 심도계의 데이터로부터 상기 시추기의 실제 심도를 보정하는 심도보정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시추시스템.
The method of claim 6,
Further comprising a depth corrector for correcting the actual depth of the drill from the data of the inclinometer and the depth gauge.
제6항에서,
상기 로프의 장력을 측정하는 장력계와;
상기 장력계의 측정결과를 기초로 상기 시추기의 정확한 시추여부를 판단하는 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시추시스템.
The method of claim 6,
A tension meter for measuring the tension of the rope;
Further comprising a determination unit for determining whether the drilling rig is accurately drilled based on a measurement result of the tension meter.
시추 방법에 있어서,
외부의 구동부와 연결되는 연결부와, 연결부로부터 연장된 제1기둥부와, 상기 제1기둥부의 둘레에 형성되어 있는 중량체와, 상기 제1기둥부 하부에 위치하며 코어를 포함하는 제2기둥부와, 상기 중량체와 접촉하며 상기 제2기둥부의 지면 접촉 시 변형되는 탄성부를 포함하는 시추기를 마련하는 단계와;
상기 시추기를 이용하여 시추하는 단계를 포함하며,
상기 시추단계에서 상기 중량체는 상기 탄성체의 탄성운동에 의해 상기 제1기둥과 분리되어 운동하는 시추 방법.
In the drilling method,
A first pillar portion extending from the connection portion; a weight formed around the first pillar portion; and a second pillar portion located below the first pillar portion and including a core, And a resilient portion that is in contact with the weight and deforms when the second post is brought into contact with the ground;
And drilling by using the drilling machine,
And the weight is separated from the first column by the elastic movement of the elastic body during the drilling step.
제10항에 있어서,
상기 시추단계에서 상기 시추기의 경사도 및 심도를 측정하는 단계와;
측정된 경사도 및 심도를 기초로 시추기의 실제 시추 깊이를 보정하는 단계를 포함하는 시추 방법.
11. The method of claim 10,
Measuring an inclination and a depth of the drill in the drilling step;
And correcting the actual drilling depth of the driller based on the measured slope and depth.
제10항에 있어서,
시추과정에서 상기 구동부와 상기 시추기를 연결하는 로프의 장력을 측정하는 단계와;
측정된 장력계의 측정결과를 기초로 시추기의 정확한 시추여부를 판단하는 단계를 포함하는 시추방법.
11. The method of claim 10,
Measuring a tensile force of the rope connecting the driving unit and the drill in a drilling process;
And determining whether the drilling rig is accurately drilled on the basis of the measurement result of the measured tension meter.
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