RU2716180C1

RU2716180C1 - Mobile anchoring and testing system of anchors

Info

Publication number: RU2716180C1
Application number: RU2019114378A
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Бояров; Константин Геннадьевич Бухарин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Спецбурагрегат"
Priority date: 2019-05-07
Filing date: 2019-05-07
Publication date: 2020-03-06

Abstract

FIELD: soil or rock drilling; mining.

SUBSTANCE: invention relates to drilling equipment, in particular, to mobile drilling complexes intended for drilling and testing of anchors. Mobile complex comprises a welded metal platform on vertical posts attached by stepladder to a chassis frame of the lorry equipped with hydraulic jacks. Oil tank, control panel and tool box are installed on the platform. In the central part of the platform along its longitudinal axis there is a frame-carcass with a sliding section, with anchors with a cable branch installed in it, equipped with a traction hydraulic cylinder and hydraulic jacks for its extension. Mast is attached to the platform, resting on the post fixed in the front part of the platform and equipped with a rotator and an elevator. Inside the mast there is a feed mechanism of a rotator in the form of a carriage. End block is installed in the end part of anchors testing mechanism equipped with two hydraulic jacks. Anchors testing mechanism is equipped with a force sensor fixed on the rope branch and a hydraulic system pressure sensor. Pulling cylinder in test mechanism is turned with rod to cabin and is connected with rope branch by means of longitudinally located tie-rods equipped with gripper. Hydraulic jacks of test mechanism have stroke of not less than 1680 mm. Rotator is equipped with a detachable extender fixed on an articulated-type elevator by means of a pin. Elevator is made on attachment side with hexagon recess at its end and with opposed on axis, perpendicular to longitudinal axis of hexagonal hole, in side walls by holes for finger. Extension piece is made in the form of thick-walled pipe with holes evenly distributed along its side surface. At the end of the extension piece, which faces the elevator with a hexagonal ledge, there are through holes for a finger at one level on its side surface. Other end of the extension piece is made with a hexagonal recess on its one end and with oppositely located on the axis perpendicular to the longitudinal axis of the hexagonal hole, in the side walls by holes for connection to it by means of fingers of a removable adapter in the form of a bell. Bell is made of a cylindrical bushing with a bottom on the side of an extension piece provided with a hexagonal ledge on this side, with through holes for a finger located at one level on its side surface, and a round recess on its other end. Mast is made in the form of U-shaped frame, is attached to frame by means of locks of its turn axis. Mast is equipped with hydraulic cylinder of its lifting with stroke of not less than 2200 mm and centraliser for anchors and drilling tool. Control panel is equipped with a weight meter with audio and visual indicators, a portable display and a miniprinter installed in the vehicle cabin.

EFFECT: technical result is enabling possibility of drilling anchors with deviation of 30° from vertical, high accuracy of drilling and reliability of tests.

1 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к средствам для перемещения, установки, фиксации, освобождения или удаления инструментов в буровых скважинах, в частности, для анкеровки инструментов, для фиксации буровых инструментов и т.п. в посадочных ниппелях или в выемках между секциями подъемных труб, для установки или извлечения инструмента из ответвляющихся посадочных ниппелей или выемок и может использоваться для забуривания и испытания анкеров.The invention relates to means for moving, installing, fixing, releasing or removing tools in boreholes, in particular for anchoring tools, for fixing drilling tools, etc. in the landing nipples or in the recesses between the sections of the lifting pipes, for installing or removing tools from the branching landing nipples or recesses and can be used for drilling and testing anchors.

Известна установка разведочного бурения, представленная в «Руководстве по эксплуатации УРБ-517.00.00.0000РЭ» (см. Приложение 1) и выбранная в качестве прототипа.A well-known installation of exploratory drilling, presented in the "Operation Guide URB-517.00.00.0000RE" (see Appendix 1) and selected as a prototype.

Известная установка представляет собой конструкцию из двух основных модулей: платформы с установленным на ней основным оборудованием и непосредственно бурового оборудования.The well-known installation is a design of two main modules: a platform with the main equipment installed on it and directly drilling equipment.

На платформе 7 установлены насосная станция 8 с масляным баком и охладителем, гидроцилиндр 4 подъема бурильного оборудования, ограждение 9 (4 штуки), выдвижная секция 10 для испытания анкеров, пульт 11 управления оборудованием, гидродомкраты 12, один инструментальный ящик, расположенный с правой стороны машины по ходу движения за задними колесами.A pump station 8 with an oil tank and a cooler, a hydraulic cylinder 4 for lifting drilling equipment, a guard 9 (4 pieces), a retractable section 10 for testing anchors, a remote control 11 for equipment control, hydraulic jacks 12, one tool box located on the right side of the machine are installed on platform 7 in the direction of movement behind the rear wheels.

Бурильное оборудование включает в себя мачтовый кронштейн 1, мачту 2, грузоподъемную лебедку 3, вращатель 5, домкрат 6 мачты. Во внутренней полости мачты расположен механизм подачи вращателя (бурового инструмента).Drilling equipment includes a mast bracket 1, a mast 2, a hoisting winch 3, a rotator 5, a mast jack 6. In the inner cavity of the mast is the feed mechanism of the rotator (drilling tool).

Платформа выполнена в виде цельной сварной металлоконструкции и прикреплена к лонжеронам рамы базового шасси стремянками. Мачта крепится к раме в двух точках на кронштейнах с помощью осей и в одном месте - к гидроподъемнику.The platform is made in the form of a solid welded metal structure and is attached to the side members of the base chassis frame with step ladders. The mast is attached to the frame at two points on the brackets with the help of axles and in one place - to the hydraulic lift.

Недостатками известной буровой установки являются следующие:The disadvantages of the known drilling rig are the following:

1) Невозможность забуривания якорей (анкеров) под обратным углом (под себя) (только под углом от 45 до 90 градусов.)1) The inability to drill anchors (anchors) at the opposite angle (for themselves) (only at an angle of 45 to 90 degrees.)

2) Необходимость передвигать буровую установку после забуривания якоря для проведения испытания.2) The need to move the rig after drilling the anchor for testing.

3) Невозможность опустить мачту в транспортное положение при забуренном якоре.3) Inability to lower the mast into transport position with the anchor drilled.

4) Нет фиксации результатов испытания на месте (невозможность распечатать). Контроль за результатами испытаний только визуальный по показаниям приборов.4) There is no fixation of the test results in place (inability to print). Monitoring of test results is only visual according to instrument readings.

5) Кроме того, выполнение мачты в виде круглой трубы усложняет возможность ремонта расположенного внутри нее механизма подачи вращателя.5) In addition, the implementation of the mast in the form of a round pipe complicates the possibility of repairing the rotator feed mechanism located inside it.

6) Отсутствие центратора в известном буровом комплексе не позволяет точно выполнить забуривание анкеров.6) The absence of a centralizer in the well-known drilling complex does not allow for precise drilling of anchors.

Подытоживая вышеперечисленное, можно сказать, что такие характеристики известной установки, как удобство эксплуатации, точность и надежность весьма ограничены, т е. эксплуатационные возможности известной буровой установки в плане забуривания и испытания анкеров не вполне удовлетворительные.Summing up the above, it can be said that such characteristics of the known installation as ease of use, accuracy and reliability are very limited, i.e., the operational capabilities of the known drilling rig in terms of drilling and testing of anchors are not quite satisfactory.

Задачей является улучшение эксплуатационных характеристик мобильного комплекса забуривания и испытания анкеров.The objective is to improve the operational characteristics of the mobile drilling and anchor testing complex.

Поставленная задача решается тем, что в мобильном комплексе забуривания и испытания анкеров, включающем прикрепленную стремянками к лонжеронной раме шасси грузового автомобиля сварную металлическую, снабженную гидродомкратами, платформу на вертикальных стойках, на которой установлены масляный бак, пульт управления, инструментальный ящик, в центральной части платформы вдоль ее продольной оси размещена рама-каркас с выдвижной секцией с расположенным в ней механизмом испытания анкеров с канатной ветвью, снабженная тяговым гидроцилиндром и гидродомкратами для его выдвижения, к платформе также прикреплена мачта, опирающаяся на закрепленную в передней части платформы стойку и снабженная вращателем и элеватором, при этом внутри мачты расположен механизм подачи вращателя в виде каретки, в торцевой части механизма испытания анкеров, снабженной двумя гидродомкратами, установлен обводной блок, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ, механизм испытания анкеров снабжен датчиком силы, закрепленным на канатной ветви, и датчиком давления гидросистемы, тяговый цилиндр в механизме испытания обращен штоком к кабине и связан с канатной ветвью посредством продольно расположенных тяг, снабженных захватом, гидродомкраты механизма испытаний имеют ход не менее 1680 мм, вращатель снабжен съемным удлинителем, закрепляемым на элеваторе шарнирного типа с помощью пальца, для чего элеватор выполнен со стороны крепления с шестигранным углублением на его конце и с противоположно расположенными на оси, перпендикулярной продольной оси шестигранного отверстия, в боковых стенках отверстиями под палец, а удлинитель, выполненный в виде толстостенной трубы с равномерно распределенными по его боковой поверхности отверстиями, снабжен на одном его конце, обращенном к элеватору, шестигранным выступом с расположенными на одном уровне на его боковой поверхности сквозными отверстиями под палец, при этом другой конец удлинителя выполнен также с шестигранным углублением на одном его конце и с противоположно расположенными на оси, перпендикулярной продольной оси шестигранного отверстия, в боковых стенках отверстиями для присоединения к нему с помощью пальцев съемного переходника в форме колокола, выполненного из цилиндрической втулки с дном со стороны удлинителя, снабженной с этой стороны шестигранным выступом с расположенными на одном уровне на его боковой поверхности сквозными отверстиями под палец, и круглым углублением на другом его конце, при этом мачта выполнена в виде П-образного каркаса, прикреплена к раме с помощью замков оси ее поворота, оснащена гидроцилиндром ее подъема с ходом не менее 2200 мм и снабжена центратором для анкеров и бурильного инструмента, а пульт управления снабжен измерителем веса со звуковым и визуальным индикаторами, выносным табло и установленным в кабине автомобиля минипринтером.The problem is solved in that in a mobile complex for drilling and testing anchors, including welded metal fastened with step ladders to the truck chassis spar, equipped with hydraulic jacks, a platform on vertical racks on which an oil tank, a control panel, a tool box are installed in the central part of the platform along its longitudinal axis there is a frame frame with a retractable section with an anchor testing mechanism with a rope branch located in it, equipped with a traction hydraulic cylinder om and hydraulic jacks for its extension, a mast is also attached to the platform, resting on a rack fixed in front of the platform and equipped with a rotator and elevator, while inside the mast there is a rotator feed mechanism in the form of a carriage, in the end part of the anchor testing mechanism equipped with two hydraulic jacks, a bypass unit is installed, ACCORDING TO THE INVENTION, the anchor test mechanism is equipped with a force sensor mounted on the cable branch and a hydraulic pressure sensor, a traction cylinder in the test mechanism it is connected by a rod to the cab and connected to the cable branch by means of longitudinally located rods equipped with a gripper, the hydraulic jacks of the test mechanism have a stroke of at least 1680 mm, the rotator is equipped with a removable extension, fixed to the articulated elevator with a finger, for which the elevator is made from the attachment side with a hexagonal a recess at its end and with oppositely located on the axis perpendicular to the longitudinal axis of the hexagonal holes, holes for the fingers in the side walls, and an extension made in the form of thick-walled of the pipe with holes evenly distributed along its side surface, provided at one end thereof, facing the elevator, with a hexagonal protrusion with through holes for the finger located at the same level on its side surface, the other end of the extension also having a hexagonal recess on one the end and with oppositely located on an axis perpendicular to the longitudinal axis of the hexagonal hole in the side walls of the holes for attaching to it with the fingers of a removable adapter in the form a bell made of a cylindrical sleeve with a bottom on the side of the extension cord, provided with a hexagonal protrusion on this side with through holes for the finger located at the same level on its side surface and a round recess at its other end, the mast being made in the form of a U-shaped frame , is attached to the frame with the locks of the axis of its rotation, is equipped with a hydraulic cylinder for lifting it with a stroke of at least 2200 mm and is equipped with a centralizer for anchors and drilling tools, and the control panel is equipped with a weight meter with sound and visual indicators, a remote display and a mini-printer installed in the car cabin.

Использование во вращателе элеватора шарнирного типа позволяет закреплять инструмент в нижнем положении каретки, а снабжение вращателя съемным удлинителем, закрепляемым на элеваторе с помощью таких элементов их пальцевого соединения как шестигранное углубление на конце элеватора и шестигранный выступ на обращенном к элеватору конце удлинителя и шестигранное углубление в другом конце последнего с соответствующими отверстиями в выступах и углублениях под соединяющие их пальцы и наличие переходника, аналогичным образом соединяемого с концом удлинителя, дает возможность забуривать анкер на необходимую глубину, большую, чем ход каретки, и не передвигать буровую установку после забуривания анкера для проведения испытания и проводить забуривание «под себя»; наличие отверстий на боковой поверхности удлинителя обеспечивает подцепление анкера; выполнение каркаса мачты П-образной формы обеспечивает хорошую ремонтопригодность; крепление мачты к раме с помощью замков оси ее поворота повышает надежность крепления, оснащение ее гидроцилиндром подъема с ходом не менее 2200 мм позволяет ей отклоняться на отрицательный угол до 30° от вертикали, что обеспечивает возможность забуривать анкер «под машину»; снабжение мачты центратором с изменяемым диаметром для анкеров и бурильного инструмента обеспечивает более точное забуривание анкеров, наличие выносного табло позволяет более удобно считывать показания приборов, наличие измерителя веса со звуковым и визуальным индикаторами его и минипринтера в кабине автомобиля дает возможность распечатать показания приборов.The use of a hinge type in the elevator rotator allows the tool to be fixed in the lower position of the carriage, and the supply of the rotator with a removable extension cord fixed to the elevator using elements of their finger connection such as a hexagonal recess at the end of the elevator and a hexagonal protrusion at the extension end facing the elevator and a hexagonal recess in the other the end of the latter with corresponding holes in the protrusions and recesses under the fingers connecting them and the presence of an adapter, similarly connected with the end of the extension cord, it makes it possible to drill the anchor to the required depth greater than the carriage stroke, and not to move the drilling rig after drilling the anchor for testing and to drill “for yourself”; the presence of holes on the side surface of the extension cord provides anchor engagement; the implementation of the mast frame of the U-shape provides good maintainability; fastening the mast to the frame with the locks of the axis of its rotation increases the reliability of fastening, equipping it with a lifting hydraulic cylinder with a stroke of at least 2200 mm allows it to deviate by a negative angle up to 30 ° from the vertical, which makes it possible to drill the anchor “under the machine”; supplying the mast with a centralizer with a variable diameter for anchors and boring tools provides more accurate drilling of anchors, the presence of a remote display allows for more convenient reading of instrument readings, the presence of a weight meter with sound and visual indicators of it and a mini-printer in the car cabin makes it possible to print instrument readings.

Расположение тягового гидроцилиндра в механизме испытаний анкеров штоком к кабине в совокупности со связью его с канатной ветвью с помощью продольно расположенных тяг, снабженных захватом, позволяет обходиться при испытаниях меньшим давлением гидросистемы, что позволяет уменьшить размеры самого гидроцилиндра; использование в механизме испытаний гидродомкратов с ходом не менее 1680 мм, позволяет проводить испытания анкера при углах наклона канатной ветви механизма испытания от 30 до 60° в двух положениях - как в сторону машины, так и от машины. Снабжение механизма испытаний датчиками силы и давления позволяет получить более точные показания при проведении испытаний.The location of the traction hydraulic cylinder in the mechanism for testing anchors with a rod to the cab, together with its connection with the cable branch using longitudinally mounted rods equipped with a gripper, allows less pressure in the hydraulic system to be tested, which allows reducing the size of the hydraulic cylinder itself; the use of hydraulic jacks in the test mechanism with a stroke of at least 1680 mm allows the anchor to be tested at angles of inclination of the cable branch of the test mechanism from 30 to 60 ° in two positions - both towards the machine and from the machine. Providing the test mechanism with force and pressure sensors allows you to get more accurate readings during testing.

Таким образом, техническим результатом усовершенствований является улучшение эксплуатационных характеристик мобильного комплекса для забуривания и испытания анкеров, таких как глубина и направление забуривания (т.е. точность), надежность и удобство проведения испытаний.Thus, the technical result of the improvements is to improve the operational characteristics of the mobile complex for drilling and testing anchors, such as depth and direction of drilling (i.e. accuracy), reliability and ease of testing.

Заявляемый мобильный комплекс забуривания и испытания анкеров обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как снабжение механизма испытания анкеров датчиком силы, закрепленным на канатной ветви, и датчиком давления гидросистемы, расположение тягового цилиндра в механизме испытания штоком к кабине и связь его с канатной ветвью посредством продольно расположенных тяг, снабженных захватом, использование гидродомкратов механизма испытаний с ходом не менее 1680 мм, снабжение вращателя съемным удлинителем, закрепляемым на элеваторе шарнирного типа с помощью пальца, для чего элеватор выполнен со стороны крепления с шестигранным углублением на его конце и с противоположно расположенными на оси, перпендикулярной продольной оси шестигранного отверстия, в боковых стенках отверстиями под палец, снабжение удлинителя, выполненного в виде толстостенной трубы с равномерно распределенными по его боковой поверхности отверстиями, на одном его конце, обращенном к элеватору, шестигранным выступом с расположенными на одном уровне на его боковой поверхности сквозными отверстиями под палец, выполнение другого конца удлинителя также с шестигранным углублением на одном его конце и с противоположно расположенными на оси, перпендикулярной продольной оси шестигранного отверстия, в боковых стенках отверстиями для присоединения к нему с помощью пальцев съемного переходника в форме колокола, выполненного из цилиндрической втулки с дном со стороны удлинителя, снабженной с этой стороны шестигранным выступом с расположенными на одном уровне на его боковой поверхности сквозными отверстиями под палец, и круглым углублением на другом его конце, выполнение мачты в виде П-образного каркаса, крепление ее к раме с помощью замков оси ее поворота, оснащение ее гидроцилиндром подъема с ходом не менее 2200 мм и снабжение ее центратором для анкеров и бурильного инструмента, снабжение пульта управления измерителем веса со звуковым и визуальным индикаторами, выносным табло и установленным в кабине автомобиля минипринтером, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.The inventive mobile complex for drilling and testing of anchors has a novelty in comparison with the prototype, differing from it in such essential features as the supply of the testing mechanism of the anchors with a force sensor mounted on the rope branch and a hydraulic pressure sensor, the location of the traction cylinder in the rod-to-cab test mechanism and its connection with a rope branch by means of longitudinally arranged rods equipped with a gripper, the use of hydraulic jacks of the test mechanism with a stroke of at least 1680 mm, supply of the rotator with an extension cord fixed to the elevator of the articulated type with a finger, for which the elevator is made on the fastening side with a hexagonal recess on its end and oppositely located on an axis perpendicular to the longitudinal axis of the hexagonal hole, finger holes in the side walls, supplying the extension made in in the form of a thick-walled pipe with holes evenly distributed along its lateral surface, at one end facing the elevator, with a hexagonal protrusion located at the same level on e about the lateral surface with through holes for the finger, the other end of the extension also with a hexagonal recess at one end and with oppositely located on an axis perpendicular to the longitudinal axis of the hexagonal hole, in the side walls with holes for connecting a removable bell-shaped adapter to it with fingers, made of a cylindrical sleeve with a bottom on the side of the extension cord provided with a hexagonal protrusion on this side with through holes located at the same level on its side surface with finger holes, and a round recess on its other end, making the mast in the form of a U-shaped frame, attaching it to the frame using locks of the axis of its rotation, equipping it with a lifting hydraulic cylinder with a stroke of at least 2200 mm and supplying it with a centralizer for anchors and drill tool, supply of the control panel of the weight meter with sound and visual indicators, an external display and a mini-printer installed in the car cabin, which together ensure the achievement of a given result.

Заявителю неизвестны технические решения, обладающие указанными отличительными признаками, которые обеспечивали бы в совокупности достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемый мобильный комплекс соответствует критерию «изобретательский уровень».The applicant is not aware of technical solutions that have the indicated distinguishing features that would ensure the achievement of a given result, therefore he believes that the claimed mobile complex meets the criterion of "inventive step".

Заявляемый мобильный комплекс может использоваться для механизации процесса установки гладких анкеров при креплении ветровых оттяжек нефтепромысловых вышек и мачт, и потому соответствует критерию «промышленная применимость».The inventive mobile complex can be used to mechanize the installation of smooth anchors when attaching wind braces to oil derricks and masts, and therefore meets the criterion of "industrial applicability".

Изобретение иллюстрируется чертежами, где представлены на:The invention is illustrated by drawings, which are presented in:

- фиг. 1 - общий вид мобильного комплекса на шасси грузового автомобиля;- FIG. 1 is a general view of a mobile complex on a truck chassis;

- фиг. 2 - конструктивное выполнение рамы;- FIG. 2 - constructive implementation of the frame;

- фиг. 3 - конструкция выдвижной секции рамы;- FIG. 3 - design of a sliding section of the frame;

- фиг. 4 - конструктивное выполнение мачты (вид спереди);- FIG. 4 - structural design of the mast (front view);

- фиг. 5 - конструктивное выполнение мачты (вид сзади);- FIG. 5 - structural design of the mast (rear view);

- фиг. 6 - конструктивное выполнение элеватора.- FIG. 6 - structural design of the elevator.

- фиг. 7 - конструктивное выполнение удлинителя;- FIG. 7 - structural design of the extension cord;

- фиг. 8 - конструктивное выполнение переходника «колокол»;- FIG. 8 - constructive implementation of the adapter "bell";

- фиг. 9 - конструктивное выполнение пульта управления;- FIG. 9 - structural design of the control panel;

- фиг. 10 - конструктивное выполнение инструмента (бура и анкера);- FIG. 10 - constructive implementation of the tool (drill and anchor);

- фиг. 11 - конструктивное выполнение пальцев.- FIG. 11 - constructive implementation of the fingers.

Мобильный комплекс забуривания и испытания анкеров выполнен следующим образом.Mobile complex drilling and testing of anchors is as follows.

Мобильный комплекс забуривания и испытания анкеров включает в себя прикрепленную стремянками к лонжеронной раме 1 шасси грузового автомобиля сварную металлическую платформу 2, снабженную гидродомкратами 3. На платформе 2 установлены кассета 4 для анкеров, масляный бак 5, пульт 6 управления, инструментальный ящик 7. В центральной части платформы 2 вдоль ее продольной оси размещена рама-каркас 8 с выдвижной секцией 9 с расположенным в ней механизмом 10 испытания анкеров, снабженная тяговым гидроцилиндром 11 и гидродомкратами 11' для его выдвижения. К платформе 2 также прикреплена мачта 12, опирающаяся на закрепленную в передней части платформы 2 опорную стойку 13 и снабженная вращателем 14 и элеватором 15. При этом внутри мачты 12 расположен механизм 16 подачи вращателя 14 в виде каретки. В торцевой части механизма 10 испытаний, снабженной двумя вертикальными стойками 17, установлен обводной блок 18. Вращатель 14 снабжен съемным удлинителем 19, закрепляемым на элеваторе 15 шарнирного типа с помощью пальца 20. Для этого элеватор 15 выполнен со стороны крепления с шестигранным углублением 21 на его конце и с противоположно расположенными на оси, перпендикулярной продольной оси шестигранного углубления 21, в боковых стенках отверстиями 22 под палец 20., Удлинитель 19 выполнен виде толстостенной трубы с равномерно распределенными по его боковой поверхности отверстиями 23. Он снабжен на одном его конце, обращенном к элеватору 15, шестигранным выступом 24 с расположенными на одном уровне на его боковой поверхности сквозными отверстиями 25 под палец 20. При этом другой конец удлинителя 19 выполнен также с шестигранным углублением 26 на одном его конце и с противоположно расположенными на оси, перпендикулярной продольной оси шестигранного отверстия 26, в боковых стенках отверстиями 27 для присоединения к нему с помощью пальца 28 переходника 29 в виде съемного «колокола». Переходник 29 выполнен в виде цилиндрической втулки с дном со стороны удлинителя 19, снабженной с этой стороны шестигранным выступом 30 с расположенными на одном уровне на его боковой поверхности сквозными отверстиями 31 под палец 28, и круглым углублением 32 на другом его конце. Здесь и далее фиксация пальцев при соединении выполняется штифтами или шплинтами (на чертежах не показаны). Мачта 12 выполнена в виде П-образного каркаса, прикреплена к платформе 2 с помощью замков 33 к оси ее поворота и снабжена центратором 34 с изменяемым диаметром для анкеров и бурильного инструмента. Пульт 6 управления снабжен измерителем 35 веса со звуковым и визуальным индикаторами, выносным табло 36 и установленным в кабине автомобиля минипринтером. (на чертежах не показан). Механизм 10 испытания анкеров снабжен датчиком 37 силы, закрепленным на канатной ветви 38, и датчиком давления гидросистемы (на чертежах не показан). Мачта 12 также оснащена гидроцилиндром 39 ее подъема с ходом не менее 2200 мм.The mobile complex for drilling and testing anchors includes a welded metal platform 2 fastened with ladders to the spar frame 1 of the truck 2, equipped with hydraulic jacks 3. On the platform 2 there is a cassette 4 for anchors, an oil tank 5, a control panel 6, a tool box 7. In the central part of the platform 2 along its longitudinal axis there is a frame frame 8 with a retractable section 9 with an anchor test mechanism 10 located therein, equipped with a traction hydraulic cylinder 11 and hydraulic jacks 11 'for its extension . A mast 12 is also attached to the platform 2, resting on a support post 13 fixed in front of the platform 2 and equipped with a rotator 14 and an elevator 15. At the same time, a feed mechanism 16 for the rotator 14 in the form of a carriage is located inside the mast 12. In the end part of the test mechanism 10, equipped with two vertical uprights 17, a bypass unit 18 is installed. The rotator 14 is equipped with a removable extension 19 fixed to the elevator 15 of the articulated type using a finger 20. For this, the elevator 15 is made on the fastening side with a hexagonal recess 21 on it the end and with oppositely located on the axis perpendicular to the longitudinal axis of the hexagonal recess 21, in the side walls of the holes 22 under the finger 20., The extension 19 is made in the form of a thick-walled pipe with evenly distributed along its b holes on the cage surface 23. It is provided at one end thereof, facing the elevator 15, with a hexagonal protrusion 24 with through holes 25 located at the same level on its side surface 25 for the finger 20. Moreover, the other end of the extension 19 is also made with a hexagonal recess 26 on one its end and with oppositely located on an axis perpendicular to the longitudinal axis of the hexagonal hole 26, in the side walls of the holes 27 for connecting to it with a finger 28 of the adapter 29 in the form of a removable "bell". The adapter 29 is made in the form of a cylindrical sleeve with a bottom on the side of the extension 19, provided with a hexagonal protrusion 30 on this side with through holes 31 for the finger 28 located at the same level on its side surface and a round recess 32 at its other end. Hereinafter, the fixing of the fingers during connection is performed by pins or cotter pins (not shown in the drawings). The mast 12 is made in the form of a U-shaped frame, attached to the platform 2 with locks 33 to the axis of its rotation and equipped with a centralizer 34 with a variable diameter for anchors and drilling tools. The control panel 6 is equipped with a weight meter 35 with sound and visual indicators, a remote display 36 and a mini-printer installed in the car cabin. (not shown in the drawings). The anchor test mechanism 10 is provided with a force sensor 37 fixed to the cable branch 38 and a hydraulic pressure sensor (not shown in the drawings). The mast 12 is also equipped with a hydraulic cylinder 39 of its rise with a stroke of at least 2200 mm.

Пульт 6 содержит четыре рукоятки управления гидродомкратами 11', рукоятку подъема мачты 12, рукоятку выдвижения механизма 10 испытания анкеров, рукоятку управления тяговым гидроцилиндром 11 рукоятку управления вращателем 14, рукоятку управления подачей каретки 16, рукоятки управления краном забоя/дополнительного оборудования и, регуляторы давления дополнительного оборудования, давления вращателя, давления забоя, выносное табло 36 с измерителем веса 35, тахометр, индикаторы давления масла и температуры двигателя, манометры системы дополнительного оборудования, системы механизма испытания, системы вращателя, системы забоя (на чертеже не показаны, перечислены для пояснения работы комплекса).The remote control 6 contains four hydraulic jack control handles 11 ', a mast lifting handle 12, an extension handle for the anchor test mechanism 10, a traction hydraulic cylinder control handle 11 a rotary control handle 14, a carriage feed control handle 16, a slider / auxiliary equipment control handle, and additional pressure regulators equipment, rotator pressure, bottom pressure, remote display 36 with weight meter 35, tachometer, oil pressure and engine temperature indicators, pressure gauges of the auxiliary system Nogo equipment, systems testing mechanism rotator system, face of the system (not shown in the drawing, are listed for explanation of the complex).

Мобильный комплекс забуривания и испытания анкеров работает следующим образом.Mobile complex drilling and testing of anchors works as follows.

Для подготовки мобильного комплекса к работе оператор устанавливает мачту 12 в рабочее положение на угол от 45° до -30° от вертикального положения, ориентируясь на указатель наклона мачты, обеспечиваемого гидроцилиндрами 39 с большим ходом 2200 мм, и приводит каретку 16 в крайнее нижнее положение, затем устанавливает и закрепляет буровой инструмент 40. Далее оператор производит бурение лидерной скважины по технологической карте с учетом условий бурения и используемого инструмента. Для выполнения всех операций он использует разные рукоятки управления.To prepare the mobile complex for operation, the operator sets the mast 12 to the working position at an angle from 45 ° to -30 ° from the vertical position, focusing on the mast tilt indicator provided by hydraulic cylinders 39 with a large stroke of 2200 mm, and brings the carriage 16 to its lowest position, then it installs and fixes the drilling tool 40. Next, the operator performs the drilling of the leader well according to the technological map taking into account the drilling conditions and the tool used. To perform all operations, he uses different control knobs.

Для забуривания анкера 41 после бурения лидерной скважины оператор извлекает буровой инструмент 40 из устья скважины. При помощи элеватора 15 оператор отклоняет бур 40 от мачты 12 и опускает каретку 16 в крайнее нижнее положение, затем убирает инструмент на площадку. С помощью кранового оборудования оператор достает анкер 41 из кассеты 4 на платформе 2, перемещает его к элеватору 15 и соединяет элеватор 15 с анкером 41 с помощью пальца 20. Оператор поднимает каретку 16 до крайнего верхнего положения, затем опускает ее до положения, когда нижний конец анкера 41 опустится в устье скважины и включает вращатель 14. Далее он, перемещая каретку 16 вниз, задавливает анкер 41 до конца хода каретки 16, не допуская вывешивания автомобиля на анкера. Затем он отключает вращатель 14 и расцепляет соединение элеватора 15 с анкером 41. Далее оператор закрепляет на элеваторе 15 удлинитель 19 с помощью пальца 20, раскрывает центратор 34, помещает удлинитель 19 внутрь анкера 41 до совпадения отверстий на удлинителе 19 и анкере 41 и соединяет анкер 41 с удлинителем 19 с помощью пальца 20. Затем он включает вращатель 14 и, перемещая каретку 16 вниз, задавливает анкер 41 на расстояние от земли до верхнего конца анкера 41, равное, 0, 5 м, не допуская вывешивания автомобиля. Далее оператор выключает вращатель 14, расцепляет соединение анкера 41 с удлинителем 19, снимает удлинитель 19 с элеватора 15 и закрывает центратор 34. Он перемещает каретку 16 вниз в транспортное положение, переводит кран в положение «Гидросистема доп. оборудования», укладывает мачту 12 на опорную стойку 13 и поднимает гидродомкраты 3, оперируя рукоятками управления.To drill the anchor 41 after drilling the leader well, the operator removes the drilling tool 40 from the wellhead. Using the elevator 15, the operator deflects the drill 40 from the mast 12 and lowers the carriage 16 to its lowest position, then removes the tool to the site. Using crane equipment, the operator removes the anchor 41 from the cassette 4 on the platform 2, moves it to the elevator 15 and connects the elevator 15 to the anchor 41 using the finger 20. The operator lifts the carriage 16 to its highest position, then lowers it to the position where the lower end the anchor 41 lowers at the wellhead and turns on the rotator 14. Then, moving the carriage 16 down, presses the anchor 41 to the end of the carriage 16 stroke, preventing the vehicle from hanging on the anchor. Then he turns off the rotator 14 and disengages the connection of the elevator 15 with the anchor 41. Next, the operator fastens the extension 19 to the elevator 15 with the finger 20, opens the centralizer 34, puts the extension 19 inside the anchor 41 until the holes on the extension 19 and the anchor 41 coincide and connects the anchor 41 with an extension 19 using a finger 20. Then it turns on the rotator 14 and, moving the carriage 16 down, presses the anchor 41 at a distance from the ground to the upper end of the anchor 41, equal to 0.5 m, preventing the vehicle from hanging. Next, the operator turns off the rotator 14, disengages the connection of the anchor 41 with the extension 19, removes the extension 19 from the elevator 15 and closes the centralizer 34. He moves the carriage 16 down to the transport position, puts the crane in the position "Hydraulic system ext. equipment ”, puts the mast 12 on the support post 13 and raises the hydraulic jacks 3, operating with control levers.

Для испытания анкеров оператор в машине с помощью соответствующей рукоятки выдвигает выдвижную секцию 9 рамы 8 механизма 10 испытания в положение «Полностью выдвинута», выдвигает гидродомкраты 3 до касания с землей, устанавливает канатную ветвь 38 в механизм 10 испытания и фиксирует ее пальцем. На канатной ветви 38 на участке от механизма натяжения до обводного блока 18 он устанавливает датчик 37 силы ИВЭ-50-2. Затем оператор с помощью рукояток устанавливает выдвижную секцию 9 в одном из трех положений, в зависимости от расположения анкера 41 и фиксирует ее стопорными пальцами из комплекта ЗИП. Далее он соединяет конец канатной ветви 38 с анкером 41 при помощи пальца с максимальным натяжением. Затем оператор переходит в кабину машины и включает измерительный комплекс ИВЭ-50-2, заносит исходные данные для проведения испытаний, после чего производит обнуление параметров датчиков согласно инструкции на прибор и переходит на рабочее место машиниста. С помощью соответствующей рукоятки оператор создает усилия на канатной ветви 38, контролируя их по выносному табло 35 и манометру до достижения нагрузки согласно требований к анкеру 41. После достижения заданной нагрузки или преждевременного выхода анкера из грунта, оператор возвращает рукоятку в нейтральное положение, снимает усилие с канатной ветви 38 и переходит в кабину машиниста, где производит распечатку результатов испытаний и гистограммы нагружений с помощью минипринтера. Затем оператор переходит на рабочее место машиниста, отсоединяет анкер 41 от канатной ветви 38 и, оперируя нужными рукоятками, поднимает гидродомкраты, выдвигает секцию 9 механизма 10 испытаний в положение «Полностью выдвинута», снимает датчик силы ИВЭ-50-2, отсоединяет канатную ветвь 38 и задвигает выдвижную секцию 9 механизма 10 испытаний в нулевое положение.To test the anchors, the operator in the machine, using the appropriate handle, extends the sliding section 9 of the frame 8 of the test mechanism 10 to the "Fully extended" position, extends the hydraulic jacks 3 until it touches the ground, installs the cable branch 38 in the test mechanism 10 and fixes it with a finger. On the cable branch 38 in the area from the tension mechanism to the bypass block 18, he installs the sensor 37 force IVE-50-2. Then the operator using the handles sets the sliding section 9 in one of three positions, depending on the location of the anchor 41 and fixes it with the locking fingers from the spare parts kit. Then he connects the end of the cable branch 38 with the anchor 41 using a finger with maximum tension. Then the operator goes into the car’s cabin and switches on the IVE-50-2 measuring complex, enters the initial data for the tests, after which the parameters of the sensors are reset to zero according to the instructions for the device and transferred to the driver’s workstation. Using the appropriate handle, the operator creates efforts on the cable branch 38, controlling them on the remote display 35 and manometer until the load is reached according to the requirements for anchor 41. After reaching the specified load or premature exit of the anchor from the ground, the operator returns the handle to the neutral position, relieves the force cable branch 38 and goes to the driver’s cab, where he prints the test results and the histogram of the loads using a mini-printer. Then the operator goes to the driver’s workplace, disconnects the anchor 41 from the rope branch 38 and, using the necessary handles, raises the hydraulic jacks, extends section 9 of the test mechanism 10 to the position “Fully extended”, removes the force transducer IVE-50-2, disconnects the rope branch 38 and pushes the extension section 9 of the test mechanism 10 to the zero position.

Демонтаж анкера.Dismantling the anchor.

Демонтаж анкера 41 возможен только в положениях мачты 12 по индикатору наклона от 60 до 95° и запрещен в положениях ≥95°.Dismantling of the anchor 41 is only possible in the positions of the mast 12 according to the tilt indicator from 60 to 95 ° and is prohibited in the positions ≥95 °.

Для демонтажа анкера 41 оператор устанавливает машину на месте бурения, переходит на место машиниста, устанавливает двигатель на номинальные обороты и переводит кран в положение «Гидросистема доп. оборудования». Затем рукояткой он выдвигает раму механизма 10 испытания согласно меткам на раме с левой стороны, переходит на рабочее место водителя и устанавливает автомобиль таким образом, чтобы ось анкера 41 проходила через середину обводного блока 18 механизма 10 испытания и была перпендикулярна оси этого блока. После установки оператор тормозит машину ручным тормозом и переходит на рабочее место машиниста, затем соответствующей рукояткой задвигает секцию 9 механизма 10 испытания в нулевое положение. С помощью рукояток оператор выравнивает машину на домкратах и переводит буровое оборудование в рабочее положение для чего с помощью нужной рукоятки устанавливает мачту 12 в рабочее положение, ориентируясь на индикатора наклона мачты 12, так чтобы ось вращателя 14 была соосна оси анкера 41. Далее он переводит кран в положение «Гидросистема забоя» и, оперируя нужной рукояткой, приводит каретку 16 в крайнее нижнее положение, закрепляет удлинитель 19 с помощью пальца, раскрывает центратор 34 и соответствующей рукояткой, перемещая каретку 16 вниз, помещает удлинитель 19 внутрь анкера 41 до совпадения отверстий на удлинителе 19 и на анкере 40 и соединяет анкер 41 с удлинителем 19 с помощью пальца 28. Затем оператор нужной рукояткой включает вращатель 14, перемещает каретку 16 вверх, извлекает анкер 41 из грунта, следя за показаниями манометров на пульте 6 и положением мачты 12. Когда анкер 41 полностью извлечен, при помощи элеватора 12 оператор отклоняет анкер 41 от мачты 12 и, оперируя соответствующей рукояткой, опускает каретку 16 в крайнее нижнее положение. Далее оператор застропляет инструмент канатом кранового оборудования и раскрепляет соединение с элеватором 15, с помощью кранового оборудования опускает инструмент на площадку и отцепляет канат, после чего расцепляет соединение анкера 41 с удлинителем 19 и снимает удлинитель 19 с анкера 41. Затем он закрывает центратор 34, с помощью кранового оборудования укладывает анкер 41 в кассету 4 на платформе 2, переводит кран в положение «Гидросистема доп. оборудования», с помощью рукоятки укладывает мачту 12 на опорную стойку 13 и оперируя соответствующими рукоятками, поднимает гидродомкраты 11'.To dismantle the anchor 41, the operator sets the machine at the drilling site, moves to the driver’s place, sets the engine at nominal speed and puts the crane in the position “Hydraulic system ext. equipment. " Then, with a handle, he extends the frame of the test mechanism 10 according to the marks on the frame on the left side, goes to the driver’s workplace and sets the car so that the axis of the anchor 41 passes through the middle of the bypass block 18 of the test mechanism 10 and is perpendicular to the axis of this block. After installation, the operator brakes the machine with a hand brake and switches to the driver’s workplace, then pushes section 9 of the test mechanism 10 to the zero position with the corresponding handle. Using the handles, the operator aligns the machine on the jacks and puts the drilling equipment into working position, for which, using the necessary handle, sets the mast 12 in the working position, focusing on the tilt indicator of the mast 12, so that the axis of the rotator 14 is aligned with the axis of the anchor 41. Then he moves the crane to the "Hydraulic system of the face" position and, operating with the desired handle, brings the carriage 16 to its lowest position, secures the extension cord 19 with a finger, opens the centralizer 34 and the corresponding handle, moving the carriage 16 downwards, along pushes extension 19 inside the anchor 41 until the holes on the extension 19 and on the anchor 40 coincide and connects the anchor 41 to the extension 19 with the finger 28. Then the operator turns on the rotator 14 with the necessary handle, moves the carriage 16 up, removes the anchor 41 from the ground, following the readings the pressure gauges on the console 6 and the position of the mast 12. When the anchor 41 is completely removed, using the elevator 12, the operator deflects the anchor 41 from the mast 12 and, operating with the appropriate handle, lowers the carriage 16 to its lowest position. Next, the operator sprinkles the tool with a rope of the crane equipment and unfastens the connection with the elevator 15, with the help of crane equipment lowers the tool to the platform and unhooks the rope, then releases the connection of the anchor 41 with the extension 19 and removes the extension 19 from the anchor 41. Then it closes the centralizer 34, with using crane equipment, puts anchor 41 in cassette 4 on platform 2, puts the crane in the position "Hydraulic add. equipment ”, with the help of the handle lays the mast 12 on the support post 13 and, using the corresponding handles, raises the hydraulic jacks 11 '.

В сравнении с прототипом заявляемый мобильный комплекс забуривания и испытания анкеров имеет улучшенные эксплуатационные характеристики.In comparison with the prototype of the inventive mobile complex for drilling and testing of anchors has improved performance.

Claims

A mobile complex for drilling and testing anchors, including a welded metal platform attached to the spar of the truck by a ladder, a platform equipped with hydraulic jacks on vertical racks, on which an oil tank, a control panel, a tool box are installed, a frame frame is placed in the central part of the platform along its longitudinal axis with a retractable section with a mechanism for testing anchors with a cable branch located in it, equipped with a traction hydraulic cylinder and hydraulic jacks for its extension, The mast is also attached to the platform, resting on a rack fixed in front of the platform and equipped with a rotator and elevator, while the rotator feed mechanism is located in the form of a carriage, and a bypass block is installed in the end part of the anchor testing mechanism equipped with two hydraulic jacks, characterized in that that in it the testing mechanism of the anchors is equipped with a force sensor mounted on the cable branch and a pressure sensor of the hydraulic system, the traction cylinder in the test mechanism faces the cab with the rod and is connected to the cable with the help of a branch by means of longitudinally arranged rods equipped with a gripper, the hydraulic jacks of the test mechanism have a stroke of at least 1680 mm, the rotator is equipped with a removable extension cord mounted on the articulated elevator with a finger, for which the elevator is made from the attachment side with a hexagonal recess at its end and opposite located on an axis perpendicular to the longitudinal axis of the hexagonal hole in the side walls of the holes for the finger, and an extension made in the form of a thick-walled pipe with evenly distributed and along its lateral surface with holes, provided at one end thereof, facing the elevator, with a hexagonal protrusion with through holes for the finger located at the same level on its lateral surface, the other end of the extension also having a hexagonal recess at one end thereof and opposite located on an axis perpendicular to the longitudinal axis of the hexagonal hole in the side walls of the holes for attaching to it using the fingers of a removable adapter in the form of a bell made of cylindrical a sleeve with a bottom on the extension side, provided with a hexagonal protrusion on this side with through holes for the finger located at the same level on its side surface and a round recess at its other end, the mast being made in the form of a U-shaped frame attached to the frame with the help of locks of the axis of its rotation, it is equipped with a hydraulic cylinder for lifting it with a stroke of at least 2200 mm and is equipped with a centralizer for anchors and drilling tools, and the control panel is equipped with a weight meter with sound and visual indicators, remote a board and the miniprinter installed in a car cabin.